Wanneer de Tweede Wereldoorlog uitbreekt, zijn vele Duitse spionnen als mollen ondergedoken in de Amerikaanse samenleving. Een van hen is Katarina Heinrich, die sinds 1933 door het leven gaat als Catherine Danielson, nadat zij de draagster van deze naam om het leven heeft gebracht. Als huishoudster van een Amerikaanse professor slijt zij een rustig leven, zo rustig dat zelfs haar superieuren in nazi-Duitsland haar vergeten. Dat verandert plotseling, als Katarina met haar baas na tien jaar verhuist naar Los Alamos, waar het ultrageheime onderzoekscentrum is gevestigd voor het Manhattan Project, de codenaam voor de Amerikaanse atoombom.
De informatie die Katarina hier weet te verzamelen, wil zij zo snel en veilig mogelijk naar Europa brengen. Zij zoekt via haar netwerk contact met de spionagedienst, maar zij weet niet dat zij middenin Operatie Double Cross is beland: een operatie waarbij alle Duitse spionnen in de geallieerde landen zijn opgespoord en geliquideerd of tot dubbelspion omgevormd. Zij moeten de Duitsers op een dwaalspoor brengen over de geallieerde invasie van Europa. Een van hen is Henry Winterbotham, die zijn eigen redenen heeft om de Duitsers een dienst te bewijzen: zijn vrouw wordt gevangen gehouden in Dachau. Wanneer het pad van Henry kruist met dat van Katarina, hebben beiden een geheim in handen dat het verloop van de oorlog kan veranderen en het lot van vele mensen over de hele wereld kan bepalen.