查理·克劳（达拉斯·罗伯茨 Dallas Roberts 饰）是一档电台深夜节目的主持人，长久以来他的事业和生活水平持续走低，节目收听率不升反降，面临被砍掉的危险；生活上他业已离异，与前妻、儿子的关系势同水火。某晚，查理接听了名叫杰夫的17岁少年的电话，少年声称正被神秘的影子人所困扰，精神几近崩溃，此后还给查理寄送了相关医学实验的资料。虽然查理将其当作少年无聊的恶作剧，但是杰夫在连线过程中举枪自杀还是在社会上引起了不小的震动。蒙受公众作秀指责的查理，为了挽救收听率不得不按照制作人的指示对此事进行跟踪调查。在此过程中，曾与之有过一面之缘的年轻女性意外死亡，令其受到极大的触动。 越来越多影子人的目击者发表声明，一系列秘密进行长达三十年的实验悄悄揭开神秘面纱……
1933年的一个雨夜，英国剑桥大学的一名一年级学生盖伊（斯图尔特·汤森德 Stuart Townsend 饰）的寝室里，突然闯入了一位美艳动人的女子吉尔达（查理兹·塞隆 Charlize Theron 饰），盖伊好心收留她过夜，而后两人迅速坠入爱河。几年后，吉尔达成为了一名时尚摄影师，邀请盖伊前去她巴黎的豪宅相聚，并与她的模特兼密友米娅（佩妮洛普·克鲁兹 Penélope Cruz 饰）三人一起享受着时髦与欢乐的时光。然而，就在吉尔达的事业如日中天之时，第二次世界大战爆发了，三个好朋友因对于此持不同看法而分道扬镳，盖伊和米娅决定去往前线支援，而吉尔达则留了下来。6年的抗战之后，盖伊回到了日思夜想的巴黎，得知爱人吉尔达已成为千夫所指的德国军官情妇，却不知她其实是一名地下间谍。而此时的吉尔达已面临生死关头，一方面，她的间谍身份行将暴露，另一方面，巴黎的民...
