物語は1917年、第一次世界大戦下のヨーロッパが舞台。パリではオリエンタルなダンスで人々を虜にしているダンサーがいた。名はマタ・ハリ。
フランス諜報局のラドゥー大佐は、ヨーロッパをまたにかけ活躍するマタに目をつけ、スパイになるよう圧力をかける。同じ頃、マタは戦闘機パイロットの青年アルマンと出会い恋に落ちるが、実はそれもラドゥーが仕掛けた罠で…。