Pendant la seconde guerre, Karen, une espionne anglaise, débarque incognito à New York pour effectuer une mission secrète. Afin d'échapper à des poursuivants, elle se cache dans un théâtre de variétés. Là, elle rencontre Larry, un comédien qui y travaille. Karen voit en lui l'occasion de parfaire sa couverture, aussi séduit-elle Larry. Larry obtient un contrat pour se produire à Hollywood, et Karen l'accompagne sur le quai de la gare. Elle cache dans les bagages de Larry une bague avec un microfilm qui contient les plans d'une nouvelle bombe révolutionnaire. Mais Larry ne sait pas qu'il est surveillé par deux agents nazis cruels, Madame Stephanie Runick et le docteur Hugo Streger. Ils montent dans le train...