Spy ska vara en parodi på alla agentfilmer som kommer speciellt från den amerikanska och engelska filmindustrin.
Susan Cooper (Melissa McCarthy) är en duktig skrivbordsagent som assisterar den snygga och karismatiske fältagenten Bradley Fine (Jude Law). Susan är självklart hemligt kär i Bradley och han är artigheten själv och bjuder alltid ut henne på middag när han kommer hem från uppdrag och ger henne små presenter.
När Susan får chansen att bli fältagenten anmäler hon sig frivilligt och tror att hon ska få samma möjlighetersom Bradley, men nej, de klär ned henne till en ful, sur, gammal tant. Men till slut går det jättebra och en mycket snygg person blir förtjust i henne, och då går det lite galet.