England, 1943. Den unge Charlotte Gray forelsker sig i luftvåbenpiloten Peter Gregory. Da Peter sendes til Frankrig for en mission, vælger Charlotte at lade sig træne til en opgave, der skal støtte den franske modstandsbevægelse. I en lille fransk landsby møder hun modstandskæmperen Julien, som trækker hende dybere ind i kampen...