영국 비밀 정보부(MI6)의 국장인 '컨트롤(존 허트)'은 현장요원인 '짐 프리도(마크 스토롱)'에게 서커스(영국정보국) 내에 침투한 러시안 스파이를 밝혀내기 위해 비밀임무를 맡기지만 이를 눈치챈 내부 스파이의 조작으로 '짐'은 살해되고 작전은 실패한다. 이 사건으로 책임을 지고 컨트롤은 떠난다. 이후 은퇴한 영국 스파이 '조지 스마일리(게리 올드만)'가 자신이 일하던 정보부로부터 러시아 요원을 색출해달라는 요청을 받는다.

영국 정보국 내에 아주 오래전부터 침투된 고위간부급 두더지(스파이)가 있다는 사실이 밝혀지고 '스마일리'는 내부에 침투한 스파이를 밝혀내기 위해 '빌 헤이든(콜린 퍼스)', '로이 블랜드(시아란 힌즈)', '퍼시 엘레라인(토비 존스)', '토비 에스터헤이즈(다비드 덴칙)'의 뒷조사를 하면서 베일에 가렸던 면모가 하나씩 벗겨지는데…