Durant la Première Guerre mondiale. La chanteuse Lili Smith déchaîne l'enthousiasme des foules à Londres. Nul ne sait qu'elle est en fait une espionne allemande, son vrai nom étant Schmidt. Un soir, en rentrant chez elle, elle reçoit de nouvelles instructions de son supérieur, Kurt von Ruger : elle doit profiter d'un séjour à Paris pour séduire le major William Larrabee, en possession des plans des attaques aériennes des Alliés. Lili n'a aucune difficulté à remplir sa mission. En effet, Larrabee tombe immédiatement sous le charme de la jeune femme. Bientôt, Lili est contactée par deux agents du contre-espionnage allié qui lui demandent de les aider à démasquer le major, qu'ils soupçonnent d'être une taupe...