Sovjet-Unie, Koude Oorlog. Brad Reid (Armie Hammer) is een spion van de CIA met residentie in Moskou die op een avond benaderd wordt door de Russische ingenieur Adolf Tolkatsjov (Mads Mikkelsen). Ondanks alle waarschuwingen dat Tolkatsjov betrokken zou zijn bij de KGB, ontstaat er een unieke vriendschap tussen de twee. Tolkatsjov wil zijn familie helpen ontsnappen aan de corruptie binnen de Sovjet-Unie. Hij speelt militaire geheimen door aan de CIA, wat hem de de bijnaam ‘The Billion Dollar Spy’ oplevert. Hierdoor veranderen de machtsverhoudingen tussen Oost en West. Maar dan worden de twee vrienden verraden en worden hun levens en die van hun families ernstig in gevaar gebracht…
The Billion Dollar Spy is gebaseerd op een waargebeurd verhaal en geregisseerd door BAFTA-winnaar Amma Asante, bekend van TV-series The Handmaid’s Tale en Mrs. America.