金髪の美しい少女ハンナ(シアーシャ・ローナン）は人里離れたフィンランドの山奥で、元CIA工作員の父エリックと暮らしている。狩に行き動物を撃ち殺すが、苦しむ姿を見て心臓に届かなかったと反省する。格闘技を父にしこまれ16歳にして並外れた技を持つようになった。
ハンナはある任務を受けてヨーロッパへ旅立つが、父がCIAにいたときの同僚マリッサ（ケイト・ブランシェット）とその部下が執拗に追ってくる。CIA捜査官マリッサは頭が切れる女性で、冷酷な判断でハンナを追いかけ殺そうとする。
旅の途中で知り合った少女がハンナに惹かれ友達になろうといい、ハンナは初めて友達というものを持った。
父と会うのはドイツのグリムの家と決めてあると友達に打ち明けてハンナは出かける。そのあとにマリッサは友達を脅してグリムの家と聞き出しハンナを追う。
マリッサ役のケイト・ブランシェットは姿と話しぶりでCIAの切れ者とわかる完璧な演技。