Лондон, наши дни. Ева Поластри работает в британской контрразведки Ми-5. Её рабочий день как обычно начинается с утреннего круассана. Только сегодня Еве приходиться есть его на рабочем совещании. Её коллеги из разведывательного управления должны раскрыть убийство русского политика в Вене. Мужчина выходил из ресторана, кто-то вскрыл ему вену, и уже через минуту олигарх истёк кровью. Вместе с ним была его девушка польского происхождения. Она выжила, но находится в ужасном психологическом состоянии. Это дело расследует женщина из Ми-6 Каролин Мартенс. Каролин настоящий профессионал, с ней бы хотели работать практически все агенты. Ева и её начальник Фрэнк Халетон должны обеспечить свидетельнице безопасное лечение, чтобы девушка выздоровела и смогла описать убийцу. Поластри заключает с Халетоном пари за двадцать долларов на то, что убийцей, скорее всего, является женщина. Мартенс слышит разговор коллег и решает поинтересоваться, почему Ева сделала такие выводы. Женщина отвечает, что олигарх был сторонникам патриархата и не чувствовал от противоположенного пола никакой опасности. Именно поэтому он подпустил киллера на такое близкое расстояние. Каролину устраивает такой ответ, и она вместе с коллегой уезжает по рабочим делами. Ева же должна присматривать за свидетельницей.
Убийцу зовут Вилланель. Она миниатюрная молодая девушка. Вилланель снимает квартиру в Париже, где и проводит время между выполнением заказов. Девушка как раз вернулась из Вены домой. Здесь она попудрила лицо, разложила на столе таблетки, опустошила бутылку вина и легла на диван, тем самым симулируя самоубийство. Когда в комнату зашёл куратор Константин, Вилланель вскочила и громко рассмеялась. Мужчина сказал, что лишь на секунду подумал о реальном самоубийстве. Куратор заплатил девушке за удачно проведённую операцию. Единственное, что его не устраивает это живая свидетельница. Вилланель не придаёт этому значению, она считает, что эта полька ничего не расскажет. Константин же требует, чтобы девушка убрала свидетельницу. Вилланель не может спорить и вылетает в Лондон.
Поластри решает допросить свою свидетельницу. Девушка пьяная и к тому же находится в состоянии шока. Она кричит какие-то несвязанные слова на польском языке. Старая переводчица не может ничего разобрать. Ева записала всё на диктофон и дала послушать запись молодому родственнику своего мужа, который разбирается в польском сленге. Оказывается, что девушка кричала «маленькая грудь». Теперь не может быть никаких сомнений, убийца - женщина. Коллега Поластри не находит в базе киллеров с маленьким бюстом. Значит, преступница только недавно начала совершать свои злодеяния.
Тем временем Халетон требует двадцать долларов. Работник Ми-6 сказал, что записи с камер видеонаблюдения были восстановлены и на них отчётливо виден мужчина. Ева соглашается отдать деньги, но сама не успокаивается.
Поластри вместе с родственником мужа отправляется в больницу, чтобы допросить свидетельницу. Здесь её охраняют несколько полицейских, которые пускают не всех медсестёр. Ева просит родственника подождать в коридоре, а сама отлучается в туалет. Здесь у раковины она встречается взглядами с новой медсестрой, которая просит Еву оставить волосы распущенными, а затем сама выходит за дверь. Поластри решает послушать совета медицинской работницы. Ева ещё не знает, что эту девушку зовут Вилланель. Через несколько минут сыщица заходит в палату к свидетельнице. Она обнаруживает польку с перерезанным горлом, а рядом с ней лежат два мёртвых полицейских. Ева в ужасе пытается найти родственника мужа. Парень, как ни чём не бывало, заходит в палату. Он ходил за сэндвичами и этим спас себе жизнь.
Ми-6 узнаёт о том, что главная свидетельница убита. Руководитель этой службы так же знает, что Ева занималась собственным расследованием и подвергла жизнь гражданского человека опасности. За это Поластри увольняют. Вместе с ней уходит и начальник Фрэнк. Они грубят агенту и уходят из управления.
Ева пытается найти новую работу, но пока что безуспешно. Вечером к ней приходит Мартенс. Женщина говорит, что знает о том, что убийцей является женщина. Вилланель уже совершала преступления в других странах. Каролин хочет сама найти киллера. Героиня предлагает Еве работать на себя. Девушка соглашается, ведь её саму интересуют эти убийства. К себе в команду она так же берёт подругу из Ми-5 и Халетона. Каролин же нанимает молодого человека-хакера, который может достать любую информацию.
Вилланель отправляется на новое задание. Она пробирается в дом к богатому греку, одевается в платье его жены, а затем убивает бизнесмена своей заколкой. Такой стиль не нравится куратору. Девушка оставила улику, которую транслируют по всем каналам. Константин, проконсультировавшись со специалистом, запрещает Вилланель выполнять новые заказы. Девушка, якобы соглашается с ним. На самом деле она достаёт из пальто Константина информацию об очередной жертве.
Следствие Евы заходит в тупик. Главная свидетельница мертва, больше нет никаких улик. Фрэнк считает, что связывать все убийства в одно это достаточно глупо. Так же он не совсем верит, что убийцей выступает женщина. Кажется, что Вилланель неуловима. Поластри вспоминает, что видела какую-то девушку в туалете госпиталя. Через хакера Ева находит список медицинских работников этого крыла. Там, конечно же, нет никакой Вилланель. Значит, именно она убийца. Теперь у следствия есть точный фоторобот преступницы.
Вилланель отправляется на новое дело. В этот раз нужно убить известную производительницу духов. Девушка притворяется официанткой в ресторане, в котором дама проводит банкет. Вилланель перехватывает свою жертву в туалете. Она умоляет женщину оценить новую парфюмерию. Как только дама открывает флакон, она тут же падает от удушья.
Узнав о том, что Вилланель ослушалась приказа, куратор приходит в ярость. Он врывается в квартиру девушки. Она защищается ножом, это приводит Константина в чувства. Взглянув на вещи конструктивнее, он понимает, что лучше киллера не найти. Вилланель продолжает работать.
На этот раз она убивает в Берлине высокопоставленного китайского военного. У него есть один странный фетиш: он любит, чтобы ему делались микрооперации. Во время одного из сеансов Вилланель удушает полковника углекислым газом. Для расследования этого дела Ева и Фрэнк отправляются в Берлин. Фрэнк говорит своим родственникам, что обязательно вернётся из командировки живым и здоровым. Вилланель знает о том, что её хотят найти. Она наблюдает за своим местом преступления, а когда туда приезжает Поластри, крадёт чемодан. Сыщики тратят какое-то время на поиск пропажи, а затем на покупку новых вещей.
Расследование осложняется тем, что труп полковника передали в китайское посольство. Оно не хочет раскрывать истинных причин смерти. Ева и Фрэнк идут на встречу с военным атташе этого государство. Мужчина в целом готов сотрудничать со следствием. Он говорит, что у китайской стороны есть своя версия. Полковник взял инициативу на себя, не справился с зажимом и умер от болевого шока. Его смерть это не убийство, а несчастный случай. Атташе настаивает на том, чтобы продолжить беседу в более раскрепощенной обстановке. На встречу с ним Ева должна прийти одна.
Героиня долго готовится к этому свиданию. Халетон же должен проводить Еву и отправится по своим делам. Когда Ева приготовилась к встрече, сыщики спустились в метро. Фрэнк проводил героиню, которая села на ближайший поезд. Халетон заметил на перроне девушку с краденым шарфом Поластри. Она так же подходила под фоторобот убийцы. Больше не может быть сомнений, это Вилланель. Фрэнк решает следить за девушкой. Он отправляет сообщение Еве, но она не может прочитать, ведь ужинает с китайским атташе. Вилланель тем временем разрывает дистанцию. Опытный сыщик практически догоняет убийцу, но она быстро спускается в ночной клуб. Фрэнк пишет ещё одно сообщение Еве. Поластри читает его, прощается с военным и отправляется на помощь своему коллеге.
Наконец-то Ева приезжает в клуб. В нём очень много людей, через которых Фрэнк пробирается с большим трудом. Он не замечает Вилланель. Девушка же в свою очередь в быстром темпе сокращает дистанцию, хватает пожилого детектива и убивает его быстрыми ударами ножа. Поластри всё это видит, но не может ничем помочь, от коллеги её отделяют десятки танцующих людей.
