Londyn, rok 2000. Dom z ogródkiem, elegancki salon, na komódce rodzinne zdjęcia. Kobieta z siwymi włosami o twarzy, która natychmiast wzbudza zaufanie. Pełny spokój. Tylko łomot do drzwi zbyt głośny i gwałtowny.
W progu staje dwójka funkcjonariuszy Wydziału Specjalnego MI5: „Jest pani oskarżona o 27 naruszeń tajemnicy państwowej. Proszę z nami". Starsza pani niczego nie rozumie. Albo tylko udaje. Jednak śledczy wypełnili zadanie sumiennie. Wiedzą o niej wszystko. Jej akta zaczynają się w 1938 r., gdy studiowała fizykę w Cambridge.
To początek „Tajemnic Joan" Trevora Nunna, adaptacji książki Jennie Rooney opartej na autentycznej historii Melity Norwood – Brytyjki, która w czasie II wojny światowej współpracowała z KGB. W filmie w czasie przesłuchań wraca przeszłość, którą Joan Stanley przez lata próbowała z siebie wyprzeć.
Jako młoda dziewczyna zakochała się w rosyjskim studencie i zbliżyła do organizacji komunistycznej. Gdy trafiła do ośrodka badań nad bombą atomową, po tragedii Hiroszimy i Nagasaki wydała najpilniej strzeżone, naukowe tajemnice Rosjanom.
Teraz, po osiemdziesiątce, mierzy się z dawną miłością, ale przede wszystkim ze swoją decyzją przekazania informacji obcemu wywiadowi. Była zdrajczynią czy bohaterką? Czym się kierowała, wchodząc świadomie w najbardziej niebezpieczną grę życia?