Paris, durante a I Guerra Mundial. Lili Smith (Julie Andrews) é uma famosa cantora popular. Servindo de inspiração para as tropas britânicas e francesas e para a população em geral cantando canções patrióticas, ela também carrega um segredo: é uma espiã alemã, que recebe ordens do Coronel Kurt Von Ruger (Jeremy Kemp).
O coronel considera o crescimento da frota de aviões de combate um fator decisivo nas batalhas. Assim, ele ordena que Lili se torne íntima de um famoso piloto, o Major William F. Larrabee (Rock Hudson), e tente arrancar dele o maior número de informações possíveis. No entanto ela logo descobre que está apaixonada por Larrabee e se vê no meio de um dilema.
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