1946 年,紐約。
在戰爭期間經歷了喪夫之痛的格雷絲決定告別過去,重建自己的新生活。這天早上,她在中央車站撿到了一個被丟棄的行李箱,里面有12張不同女孩的照片。很快,格雷絲發現行李箱屬于一個名叫埃莉諾的英國女人,剛剛在一起車禍中身亡。埃莉諾是二戰中英國特別行動處女子特工組的負責人,照片上的12個女孩是從倫敦派遣到法國的女特工,承擔著情報員和報務員的職責,幫助當地武裝組織抵御德軍,從此再也沒有回國。她們的命運成為一個不解之謎。
格雷絲開始去了解這些女孩背后的真相。她得知這12個女孩已被官方宣告失蹤,推定死亡。在接下來的調查中,她發現了一個驚天秘密:她們早已被納粹逮捕并殺害,原因竟是來自內部高層的背叛。而埃莉諾對此產生過懷疑,當她向上司質疑時,得到的答復竟是:有時候,為了更大的利益,必須犧牲一些人。

更讓格雷絲吃驚的是,在這12個女孩當中,一個叫瑪麗的女孩竟然活了下來,隱姓埋名去了美國。而當初埃莉諾來紐約正是想要聯系她,希望能將真相大白于天下,讓世人了解這些女孩令人驚嘆的英勇故事,以此告慰她們的家人。不幸的是,她還沒見到瑪麗,就發生了車禍。
格雷絲接過埃莉諾的接力棒,終于在紐約找到了瑪麗。兩人決定聯手揭露事實真相,完成埃莉諾未了的心愿。而在調查此事的過程中,格雷絲也收獲了自己的愛情。