Chicago, 1950. Rosalind Porter siempre ha desafiado las convenciones: tanto en su trabajo como física para diseñar la bomba atómica, como en la apasionada historia de amor que vivió con su colega Thomas Weaver. Cinco años después del fin de la guerra y de su romance, Weaver vuelve a ponerse en contacto, y también el FBI. El agente Charlie Szydlo quiere que Rosalind espíe a su antiguo amor, ya que sospecha que está vendiendo secretos nucleares a Rusia.

A medida que los sentimientos de Rosalind hacia los dos hombres se intensifican, se verá obligada a elegir entre el hombre que le enseñó a amar, o aquel cuyo amor puede salvarle.