Im Jahr 1942 arbeitetet Max Vatan (Brad Pitt) als Spion für die Alliierten. Sein neuer Auftrag führt ihn ins nordafrikanische Casablanca, wo er vorgibt, der Ehemann von Marianne Beausejour (Marion Cotillard) zu sein. Die französische Widerstandskämpferin arbeitet verdeckt in einem feindlichen Regierungsgebäude, und auf diese Weise soll auch Max an wichtige Informationen gelangen. Aus ihrem Spiel mit den falschen Identitäten wird allerdings bald Ernst: Max und Marianne verlieben sich ineinander. Weil ihre Missionen immer gefährlicher werden, beschließen sie jedoch, ihre Spionagearbeit hinter sich zu lassen und mit ihrem neugeborenen Kind ein neues Leben in England anzufangen. Kurz bevor sie diesen Traum vom Ruhestand allerdings in die Tat umsetzen können, erfährt Max, dass seine Angebetete möglicherweise doch nicht auf seiner Seite steht, sondern für die Nazis arbeitet.