I 1946 oppdaget den geniale lingvisten og kodeknekkeren Meredith Gardner at KGB drev et omfattende nettverk av strategisk plasserte spioner inne i USA. Gjennom det følgende tiåret jobbet han sammen med den unge FBI-supervisoren Bob Lampshere på Venona, en topphemmelig oppdrag for å avdekke sovjetiske agenter og beskytte den hellige gralen i den kalde krigen – atombomben. Til tross for at de var diametralt motsatte på mange måter, fulgte Lampshere og Gardner utrettelig en rekke ledetråder som hjalp dem med å identifisere og pågripe de sovjetiske agentene en etter en, inkludert Julius og Ethel Rosenberg. De avdekket også atomspionen Klaus Fuchs i Storbritannia. Men i sentrum av dette spionaget, tilsynelatende utenfor rekkevidde for de amerikanske agentene, befant det seg en mystisk mester-spion som trakk i trådene for KGBs omfattende operasjoner. Etter hvert begynte Lampshere og Gardner å mistenke at det fantes en muldvarp dypt inne i det amerikanske etterretningsmiljøet, som ga Moskva informasjon om Venona. De la ut på en intens jakt for å avdekke forræderen og forhindre videre skade på det nasjonale sikkerhetsnettverket.