Susan Cooper (Melissa McCarthy) es una modesta y sedentaria analista de la CIA y la heroína olvidada de las misiones más peligrosas de la agencia. Pero cuando su compañero (Jude Law) desaparece de la faz de la Tierra y otro agente (Jason Statham) se ve envuelto en problemas, Susan se presenta voluntaria como agente secreto para emprender una misión encubierta en la que se tendrá que infiltrar en el mundo de un sanguinario traficante de armas para evitar un desastre mundial.