イギリスの諜報組織M16の事務員として採用された女性レイチェル・ストーンは、実はさらに上位の秘密諜報機関チャーターの諜報員。このチャーターは、世界中のデジタルデータに自在にアクセスできる最強のコンピューター「ハート」を用いて、ハート、クラブ、スペード、ダイアの４チームで世界平和のために随時、作戦を展開している。
レイチェルは、あくまでも「ハート」の指令に絶対服従しながら、M16を秘密裡にサポートするミッションを与えられているが、メンバーに対する個人的な感情に揺り動かされ、ただコンピューターがはじきだす確率に従うような任務に反発し始める。
他方、M16内でレイチェルに言い寄ってくる男性諜報員パーカーは、徐々に彼女との距離を詰めたと思いきや、実は裏切り者であることが判明。かつてチェチェンでの対ロシア戦でM16に協力してきた彼は、作戦のために仲間から爆弾を投下され、あっさり殺されかけた。それ以来、チャーターの「ハート」頼みな非人道的活動に恨みを抱いており、「ハート」の乗っ取りを企んでいる。
そして実際に、「ハート」を奪取して、世界中の電子機器（飛行機やミサイルやエレベーターなど）を自在にハッキングし、強大な力で復讐と世界征服を果たそうとするパーカーを、レイチェルぎりぎりのところで阻止する。
ポルトガル市街地でのカーチェイスや、空中での死闘など、『ミッション・インポッシブル』思わせるド迫力アクション映画。
