Maailman parhaimpien naisagenttien on yhdistettävä voimansa, kun huippusalainen ase joutuu vääriin käsiin. CIA -agentti Mason Brown (Jessica Chastain) rekrytoi ryhmäänsä ex-kilpailijansa, kovanaamaisen saksalaisvakoojan Marien (Diane Kruger), entisen MI6-liittolaisen teknologiaexpertin Khadijahin (Lupita Nyongo) sekä kolumbialaisen huippupsykologin Gracielanin (Penélope Cruz). Vauhdikas toimintatrilleri vie agenttinelikon ympäri maailmaa, Pariisin kahviloista Marokon toreille sekä Shanghain kaupungin säihkyviin valoihin. Ryhmän on suoriuduttava tehtävästään ja pysyttävä askeleen edellä salaperäistä Lin Mi Shengiä (Bingbing Fan), joka näyttää seuraavan heidän jokaista liikettään.