Quince años después de que Erik Heller rescate a la beba Hanna de un refugio rumano, los dos viven en el bosque polaco. Erik entrenó a Hanna para que fuera asesina y cazadora. Sin embargo, Hanna quiere alejarse de su mundo aislado y comienza a aventurarse lejos de casa. Esto llama la atención de la agente de la CIA Marissa Wiegler, que siempre buscó a Hanna.

Tras su capturada por los hombres de Marissa, Hanna se encuentra encerrada en un lugar subterráneo en una instalación de la CIA de Marruecos. Cuando una falsa 'Marissa' intenta interrogarla, Hanna aprovecha la oportunidad para realizar un escape violento y osado.

Hanna y Erik se reúnen en Berlín y se ocultan con los viejos amigos de Erik del ejército. Hanna se entera de más cosas sobre el pasado de su padre. Sin embargo, ella sigue añorando la vida normal que vislumbró con Sophie y se siente cada vez más frustrada por las restricciones que su propio padre le impone. Al percibir que Marissa se acerca a ellos, Erik y sus amigos se preparan para un ataque.

Erik mantiene a Marissa prisionera e intenta negociar un acuerdo para que él y Hanna salgan de Berlín sanos y salvos. Mientras tanto, Hanna se esconde con Dieter y su familia. Desesperada por saber más sobre lo que está haciendo su padre, Hanna descubre un gran secreto en su propio pasado. Comienza a planificarse un plan de escape y Marissa también intenta fugarse.

Todavía en shock por lo que descubrió sobre Erik, Hanna se refugia en los suburbios de Londres con Sophie, quien oculta a su amiga y no cuenta nada a sus padres. Sophie convence a Hanna de ir a una fiesta de su escuela y, allí, Hanna siente, por primera vez, la emoción de un amor adolescente. Mientras tanto, los amigos de Erik intentan desesperadamente salvarlo de las heridas que sufrió al huir.

Al darse cuenta de que Hanna ya no confía en sus verdades a media, Erik la lleva de regreso a Rumania para que sepa más sobre su pasado. Mientras tanto, Marissa comienza a sentir que Sawyer no le ha estado contando toda la verdad sobre Utrax.

Cuando Erik le cuenta a Hanna toda la verdad sobre Utrax, ella se decide a hacer algo. Mientras tanto, Marissa intenta que Sawyer le confiese qué es lo que realmente ha estado sucediendo en las instalaciones.