Basado en la historia real de la agente secreta de la CIA Valerie Plame.

Valerie Plame (Naomi Watts), una agente secreta del departamento contra la proliferación de armas nucleares de la CIA, descubre que, a diferencia de lo que muchos miembros del gobierno estadounidense opinan, Irak no tiene ningún programa activo de armas nucleares. Mientras, a su marido, el diplomático Joe Wilson (Sean Penn), lo envían a África para investigar los rumores sobre unas posibles ventas de uranio enriquecido a Irak. Tras descubrir que no se han producido tales ventas, Joe escribe un artículo en el New York Times en el que resume sus conclusiones, desatando así una acalorada polémica.

Poco después, la identidad secreta de Valerie se filtra a notorios periodistas de Washington. ¿Se tratará de un desafortunado accidente o de una campaña coordinada contra su marido? Con su identidad al descubierto y sus contactos en el exterior revelados, la carrera y la vida privada de Valerie empiezan a hacer aguas. Al principio, sus amigos y familiares se indignan. Luego, se distancian. Valerie recibe amenazas de muerte anónimas, y el negocio de Joe se va a pique. Tras 18 años al servicio del gobierno, Valerie, una madre, esposa y agente de campo con un historial impecable, lucha ahora por salvar su reputación, su carrera y su matrimonio.