Die Ballerina Dominika Egorova (Jennifer Lawrence) wird von der Sparrow-School rekrutiert, vom russischen Geheimdienst, bei dem sie eine Ausbildung als Killerin erhält - doch schon ihr erster Auftrag, die Verfolgung eines CIA-Agenten, weitet sich zu einer Verschwörung in die höchsten politischen Rängen aus. Als eine Verletzung ihrer Karriere ein Ende setzt, sehen Dominika und ihre Mutter einer trostlosen und unsicheren Zukunft entgegen. Daher lässt sie sich schnell dazu überreden, eine der neusten Rekruten der Sparrow-School zu werden, einem Geheimdienst, der außergewöhnliche junge Menschen wie sie trainiert, ihren Körper und Verstand als Waffe einzusetzen. Nachdem sie den abartigen und brutalen Trainingsprozess überstanden hat, entwickelt sie sich zum gefährlichsten 'Sparrow', den das Programm je hervorgebracht hat. Dominika muss ihr Leben auf ihre neue machtvolle Situation abstimmen und das betrifft auch alle ihr nahestehenden Menschen, die sich durch sie in Gefahr befinden - darunter auch ein amerikanischer CIA-Agent, Nathaniel Nash (Joel Edgerton), der versucht, sie davon zu überzeugen, dass er die einzige Person ist, der sie trauen kann, außerdem Stephanie Boucher (Mary-Louise Parker), die Matrone (Charlotte Rampling), Korchnoi (Jeremy Irons) und Vanya Egorov (Matthias Schoenaerts).
