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Durante la Guerra fredda, l'ex contrabbandiere Harry Palmer viene reclutato come spia riluttante ma talentuosa e parte per una pericolosa missione sotto copertura a Berlino.

Una bomba esplode sotto l'auto di Jean e solo la prontezza di Harry salva entrambi. Harry nota un uomo sospetto che li segue, identificato come Randall, un ex agente.

Harry e Jean arrivano a Beirut inseguendo Randall, che tiene prigioniero il professor Dawson. Intanto Dalby incontra segretamente Stok, un colonnello russo.

Dalby sospetta un coinvolgimento americano nel rapimento di Dawson. Harry e Jean raggiungono l'atollo del Pacifico dove deve essere testata una bomba al neutrone.

Harry viene consegnato ai militari cinesi e sottoposto a un disorientante regime di tortura mentale. L'amore di Dalby per la dottoressa Lavotchkin influenza il suo giudizio.

Harry è tormentato da ciò che potrebbe essergli stato impiantato nella mente mentre la missione arriva al suo sanguinoso epilogo e la stabilità del mondo libero è in pericolo.