Nel 1943, durante la Seconda Guerra Mondiale, Charlotte Gray, una giovane donna scozzese, viene paracadutata nel sud della Francia, dietro le linee nemiche. La donna è stata reclutata dal governo britannico per un'operazione speciale mirata a contattare e prendere accordi con i partigiani locali. Ma la vera missione di Charlotte è personale, infatti il suo obiettivo è quello di ritrovare Peter, l'uomo che ama, un aviatore inglese disperso durante una battuta aerea.