第二次世界終於勝利了。在為這場戰爭立下過汗馬功勞的人們中，有一位絕色佳人，她被人們稱作「紅衣女諜」。她就是格裡菲斯。
格裡菲斯原是紐約的一個模特兒。但她逐漸不滿意燈紅酒綠的生活了。她渴望到戰場上去拚搏，真槍實彈地和敵人鬥爭。這時，她恰巧遇到了紐約情報局的約翰·德比。德比很欣賞她的決心，推薦她到了紐約情報局。
格裡菲斯在紐約情報局受到了一系列近乎殘酷的訓練。為了能熟練地打開各種保險櫃，她必須每天用一把挫刀挫磨右手拇指和食指。嬌生慣養的格裡菲斯那細嫩的手指被挫得血肉模糊，舊傷剛好，又添新傷。但她以堅強地毅力忍受了下來，出色地完成了訓練。
格裡菲斯在受訓時結識了一位名叫皮埃爾的年輕人，與這位皮膚黝黑、充滿朝氣與活力的小伙子一見鍾情。訓練結束，兩人的戀情也達到了熾熱程度。皮埃爾送給格裡菲斯一枚藍寶石戒指作為他們永久的信物。
格裡菲斯以一名美國石油公司駐西班牙辦事處工作人員的身份到了馬德里。馬德里情報站站長哈利斯是一個性情直爽的人。他囑咐了格裡菲斯幾句，便放手讓她自己去幹了。格裡菲斯穿梭於當地上流社會與辦事處之間，以她的機智靈活和美艷絕倫的外貌探聽到了許多情報。這些情報被源源不斷地送回了紐約。此時，盟軍已在諾曼底登陸成功，另一次大規模的行動「鐵砧行動」即將開始。這時，格裡菲斯接到了一個令她欣喜萬分的消息：她朝思暮想的戀人皮埃爾即將來到馬德里與她一起工作！
與此同時，她還得到了另一個消息：一隻德國蓋世太保的「間諜」已打入了馬德里情報站。這對格裡菲斯來說無疑是一個糟糕透頂的消息，因為這意味著辦事處的處境非常危險，也意味著她自己的生命時刻受著威脅。
當格裡菲斯孤獨無援、對所有人都暗地懷疑時，皮埃爾從天而降，來到了她身邊。他們是在一家舞廳「巧遇」的。格裡菲斯靠在戀人的懷裡，感到心裡踏實多了。
哈里斯告訴她，他們的任務、代號「鬥牛行動」的第一階段已完成。為此，她受到了紐約總部的表揚。她將繼續參加第二階段的工作，而這一階段將是「鐵砧行動」取得成功的關鍵。1944年8月8日，格裡菲斯收到了一份關鍵的密電：「告哈里斯立即執行第二階段計劃。」
哈里斯命令她馬上與皮埃爾聯繫，讓他帶著他的特工小組立即到馬賽，盟軍將在那裡登陸，皮埃爾必須先去那兒做好迎接部隊的準備。正是為了這一任務才把他調來的。哈里斯強調，必須讓皮埃爾絕對保密登陸地點，最後，他緊盯著格裡菲斯，加強語氣說：
「虎子（格裡菲斯的代號），你必須讓他充分認識到這次任務非同小可，讓他完全領悟這一行動的重大意義。你的這項任務可也不輕啊！」
格裡菲斯立即趕奔皮埃爾的聯絡點。皮埃爾很高興，這一任務他盼望已久了。然而，格裡菲斯心中卻很矛盾，剛剛來到身邊的戀人又要走了。她傳達完命令，望著他，一聲不吭，眼裡慢慢湧出淚水。皮埃爾也很激動，緊緊擁抱著她，低聲問她：「虎子，你是愛我的，是嗎？」
格裡菲斯說不出話來，只是哽噎著點點頭。他們更加緊密地擁抱在一起。
皮埃爾被偷偷地空投到馬賽去了。格裡菲斯一邊掂記著戀人，一邊繼續她的工作。然而，幾天後，1944年8月15日，她從收音機裡聽到了一個令她萬分震驚的消息：「十萬盟軍正在聖特羅佩附近一個漁村登陸。」她一下子呆住了。聖特羅佩在夏納附近，離馬賽相去萬里，聰明絕倫的她明白了：打進他們內部的「鼴鼠」不是別人，正是她的戀人皮埃爾！讓皮埃爾到馬賽是要讓他給德國人傳遞假情報，而她本人則被當作一隻釣餌，引皮埃爾上鉤！這就是所謂「鬥牛行動」的第二階段！不過，格裡菲斯受傷的自尊心不久就得到了恢復。不久，約翰·德比親自從紐約來看她。他告訴她，美國情報部門早知皮埃爾是個叛徒，他們一直沒有揭破他，就是為了讓他向德國人傳遞假情報。德國人很信任他，他傳過去的那份情報最終使他們作出了錯誤判斷，這才使盟軍在聖特羅佩登陸的「鐵砧行動」一舉成功。而他們之所以不告訴格裡菲斯，只是為了保護她。因為皮埃爾是一個非常出色的間諜，他會從一點點蛛絲馬跡中嗅出真相。而一旦他感到格裡菲斯對他態度有絲毫異常，就會毫不猶豫地殺了她。德比還告訴她，紐約總部對她的工作非常滿意，如果不是她出色地完成了向皮埃爾傳遞假情報的任務，也就不可能有「鐵砧行動」了。他們的頂頭上司馬格裡奇甚至把發現她這個人材算作自己的功勞了。而她的直接領導人哈里斯對她評價也非常高，正因為哈里斯的推薦，他才親自到馬德里來看她。
格裡菲斯心意平和了。只是皮埃爾……一想到這個人，她的心就刺痛。現在，她的初戀、對於一個少女來說最寶貴的人生經歷已被埋葬了。也可以說，她為了這場戰爭貢獻了自己比生命還要寶貴的東西——她的青春和純潔的情感。
從那以後，格裡菲斯埋葬了她的情感，轉戰法國、瑞士各地，繼續從事秘密工作，成了盟軍最出色的女間諜之一。她的奉獻得到了報償。戰後，盟軍總司令艾森豪威爾將軍親自授予了她一枚軍功章，稱她為「我們的紅衣女諜」、「鐵砧行動的大功臣。」