幸福之歌查理·海勒（拉米·马雷克 Rami Malek 饰）是美国中央情报局一名才华横溢但性格极其内向的密码破译员，在兰利总部的一间地下办公室工作。当他的妻子萨拉（瑞秋·布罗斯纳安 Rachel Brosnahan 饰）在伦敦的一次恐怖袭击中丧生后，他的生活被彻底颠覆。由于上级拒绝采取行动，他决定依靠自己，孤身踏上了一场危险的环球追凶之旅，用智慧作为终极武器，躲避追捕并最终实现复仇。