1946年4月，佛羅里達法庭判德國間諜約翰·赫伯曼20年徒刑。約翰開朗、熱情、迷人的女兒莉亞·赫伯曼對父親的罪惡既反感又痛苦，從法庭回家後找來朋友以小型舞會驅除煩惱，一個陌生的不速之客出現了。凌晨，所有人都醉倒以後，醉酒的莉亞拉着這個陌生人開車兜風，在警察攔截之後才發現這個陌生人是為美國情報部門工作的官員迪普。莉亞在迪普的説服下，答應為國家效力。兩人來到納粹餘孽聚集的巴西里約，在那裏得到了約翰在獄中自殺身亡的消息。很快，迪普就與莉亞共墜愛河。就在此時，迪普接到命令，莉亞要誘惑納粹首腦亞歷克斯·塞巴斯蒂安以取得情報。迪普麗以國家利益為重，讓莉亞去執行任務，而莉亞卻以為迪普並不愛她。聰明機警的莉亞利用父親的老關係很快得到塞巴斯蒂安的信任和愛情，在對迪普的失望和上級的指示下，莉亞答應了塞巴斯蒂安的求婚。
婚後的莉亞為情報部門探聽出不少重要情報，並感到家中的酒窖很可疑。迪普借莉亞開舞會的機會來到塞巴斯蒂安家，莉亞為他弄到酒窖的鑰匙，他們查出酒窖中有裝有礦石的紅酒。塞巴斯蒂安察覺了莉亞偷了自己的鑰匙，明白了莉亞的身份和企圖，十分憤怒。為了不被納粹同夥知道自己曾泄漏了機密，契巴斯在母親的授意下給莉亞服用了慢性毒藥，企圖讓她在不知不覺中死去。莉亞後來雖然察覺了這個祕密，但連逃出的力氣都沒有。迪普發覺情形不對，來到塞巴斯蒂安家探聽情況，並利用塞巴斯蒂安母子不能向納粹同夥泄漏祕密的弱點，成功把莉亞救了出來。
《美人計》以愛情與國家利益的矛盾衝突為基礎，以懸念驚險為形式，兩大特色相得益彰，堪稱最能體現希區柯克風格的佳作之一。該片雖然有相當的篇幅充滿了懸念，但其實可以稱之為一部愛情片。影片的深層意藴是表現人間最真純、最無私的愛情，因此愛情才是該片的真正主題，片中的間諜情節只不過是為愛情主題服務。諜戰故事不僅為該片提供了一條明晰的敍述線索，同時也為愛情故事增添了一絲悽哀和一點浪漫。
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