De zaak die uiteindelijk uitliep op het Plamegate-schandaal begint met een bezoek van de voormalig ambassadeur Joseph Wilson (Sean Penn) aan Niger. Hij ontdekt dat het bewijsmateriaal voor de aankoop van uranium door Saddam Hoessein vervalst is, een ontdekking die hij gebruikt om een messcherp artikel in de New York Times te schrijven.
Een week later wordt de geheime identiteit van zijn vrouw, CIA-agente Valerie Plame (Naomi Watts), onthuld in de pers. Het lekken van haar identiteit brengt haar in groot gevaar…
Valerie Plame, agent de la CIA au département chargé de la non-prolifération des armes, dirige secrètement une enquête sur l’existence potentielle d’armes de destruction massive en Iraq. Son mari, le diplomate Joe Wilson, se voit confier la mission d’apporter les preuves d’une supposée vente d’uranium enrichi en provenance du Niger.
Mais lorsque l’administration Bush ignore ses conclusions pour justifier le déclenchement de la guerre, Joe Wilson réagit via un éditorial dans le New York Times déclenchant ainsi la polémique. Peu après, la véritable identité de Valerie Plame est révélée par un célèbre journaliste de Washington. Avec sa couverture réduite à néant et ses contacts à l’étranger en danger de mort, Valerie voit s’effondrer sa carrière et sa vie privée. Après des années au service du gouvernement américain, elle va devoir maintenant se battre pour sauver sa réputation, sa carrière et sa famille.