1950年代，娜塔莎在苏联一家秘密的研究所内经营食堂，这里汇集了研究所的员工、科学家和外国访客。娜塔莎的世界很小，她白天在食堂干活，晚上和年轻同事奥利亚一起喝酒，倾诉对浪漫的渴求和对未来的幻想。在一次聚会之夜，娜塔莎与来访的法国科学家卢克·比格变得亲密起来。第二天，当克格勃的弗拉基米尔·阿奇波将军对她进行讯问时，她的生活发生了戏剧性的转变。

抗联战士庞天德（朱亚文饰）所在部队被日本关东军疯狂围剿，不得已暂时撤入苏联境內。苏联方面安排娜塔莎（伊莉莎饰）负责中国军人的谍报培训工作，她十分欣赏聪明俊朗的天德，两人萌生深深爱意。训练结束后，俩...

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