1946年4月，佛罗里达法庭判德国间谍约翰·赫伯曼20年徒刑。约翰开朗、热情、迷人的女儿莉亚·赫伯曼对父亲的罪恶既反感又痛苦，从法庭回家后找来朋友以小型舞会驱除烦恼，一个陌生的不速之客出现了。凌晨，所有人都醉倒以后，醉酒的莉亚拉着这个陌生人开车兜风，在警察拦截之后才发现这个陌生人是为美国情报部门工作的官员迪普。莉亚在迪普的说服下，答应为国家效力。两人来到纳粹余孽聚集的巴西里约，在那里得到了约翰在狱中自杀身亡的消息。很快，迪普就与莉亚共坠爱河。就在此时，迪普接到命令，莉亚要诱惑纳粹首脑亚历克斯·塞巴斯蒂安以取得情报。迪普丽以国家利益为重，让莉亚去执行任务，而莉亚却以为迪普并不爱她。聪明机警的莉亚利用父亲的老关系很快得到塞巴斯蒂安的信任和爱情，在对迪普的失望和上级的指示下，莉亚答应了塞巴斯蒂安的求婚。
婚后的莉亚为情报部门探听出不少重要情报，并感到家中的酒窖很可疑。迪普借莉亚开舞会的机会来到塞巴斯蒂安家，莉亚为他弄到酒窖的钥匙，他们查出酒窖中有装有矿石的红酒。塞巴斯蒂安察觉了莉亚偷了自己的钥匙，明白了莉亚的身份和企图，十分愤怒。为了不被纳粹同伙知道自己曾泄漏了机密，契巴斯在母亲的授意下给莉亚服用了慢性毒药，企图让她在不知不觉中死去。莉亚后来虽然察觉了这个秘密，但连逃出的力气都没有。迪普发觉情形不对，来到塞巴斯蒂安家探听情况，并利用塞巴斯蒂安母子不能向纳粹同伙泄漏秘密的弱点，成功把莉亚救了出来。
《美人计》以爱情与国家利益的矛盾冲突为基础，以悬念惊险为形式，两大特色相得益彰，堪称最能体现希区柯克风格的佳作之一。该片虽然有相当的篇幅充满了悬念，但其实可以称之为一部爱情片。影片的深层意蕴是表现人间最真纯、最无私的爱情，因此爱情才是该片的真正主题，片中的间谍情节只不过是为爱情主题服务。谍战故事不仅为该片提供了一条明晰的叙述线索，同时也为爱情故事增添了一丝凄哀和一点浪漫。
