Điệp viên MI6 James Bond nhận cấp quyền được giết và thăng chức lên đặc vụ 00 sau khi ám sát giám đốc MI6 phản bội Dyren tại Đại sứ quán Anh ở Prague, cũng như người liên lạc của hắn là Fisher trong một phòng tắm tại Lahore. Tại Uganda, người liên lạc bí ẩn có tên Mr. White giới thiệu Steven Obanno, thủ lĩnh tổ chức Quân kháng chiến của Chúa với Le Chiffre, một nhà tài trợ khủng bố. Obanno ủy thác cho Le Chiffre một khoản tiền lớn để đầu tư an toàn cho hắn, thay vào đó Le Chiffre sử dụng khoản tiền để mua cổ phiếu của Skyfleet.

Tại Madagascar, Bond rượt đuổi kẻ chế tạo bom Mollaka đến một đại sứ quán châu Phi, anh bắn chết hắn và làm nổ tung tòa nhà. Tại Luân Đôn, giám đốc mới của MI6 là bà M khiển trách Bond vì đã vi phạm luật quốc tế và khuyên anh nên nghĩ lại về tương lai làm đặc vụ của mình. Những manh mối từ Mollaka dẫn đến quan chức tham nhũng người Hy Lạp Alex Dimitrios. Bond phát hiện Dimitrios tại Bahamas và sau khi quyến rũ vợ hắn là Solange, anh tiếp tục truy đuổi đến Miami. Bond thủ tiêu Dimitrios và theo dõi người liên lạc của hắn đến sân bay. Anh cũng ngăn chặn kịp thời vụ đánh bom phá hủy máy bay của Skyfleet vốn dùng để định giá khoản đầu tư của Le Chiffre. Để bồi thường lại số tiền, Le Chiffre lập nên một giải đấu Texas hold 'em đánh cược lớn tại Sòng bạc hoàng gia ở Montenegro. MI6 cử Bond tham dự giải đấu với niềm tin một thất bại sẽ ép Le Chiffre phải xin tị nạn với chính phủ Anh Quốc, giúp họ trao đổi thông tin về các khách hàng của mình. Trên chuyến tàu đến Montenegro, Bond gặp gỡ Vesper Lynd, một đặc vụ Bộ Ngân khố Nữ hoàng giữ nhiệm vụ bảo vệ khoản đầu tư 10 triệu USD của chính phủ.

Tại Montenegro, Bond và Vesper gặp người liên lạc của họ với MI6 là René Mathis. Bond giành được ưu thế khi khởi đầu trò chơi. Trong giờ giải lao, Obanno do tức giận vì mất khoản đầu tư của mình, đã cùng thủ hạ đến phục kích Le Chiffre. Sau khi Obanno rời khỏi phòng của Chiffre, Bond giao chiến với hắn và bóp cổ hắn cho đến chết. Vesper bị sốc bởi dư âm của vụ đánh nhau, nên Bond tới cạnh cô để an ủi khi trở về phòng. Khi giải đấu trở lại, Bond làm mất số tiền cược lúc đầu và Vesper từ chối tiếp tục chơi. Trong cơn nản lòng, Bond chuẩn bị ra tay giết Le Chiffre thì gặp Felix Leiter, một người chơi đồng hương kiêm đặc vụ CIA có cùng nhiệm vụ như Bond. Leiter trong hoàn cảnh sắp thua cuộc đã đồng ý đặt cọc cho Bond với điều kiện là CIA sẽ bắt giữ Le Chiffre sau khi hắn thất bại.

Bond nhanh chóng xây dựng lại vị thế của anh trước giờ nghỉ. Tuy nhiên bạn gái của Chiffre là Valenka đã bỏ chất độc mao địa hoàng vào ly martini của Bond. Bond phát hiện mình bị nôn mửa và chạy về xe Aston Martin để tự tiêm thuốc giải độc cho mình. MI6 hướng dẫn anh cách khử rung tim, nhưng khi chưa kịp nối dây thì Bond ngất xỉu, và Vesper đã tới kịp thời để nối dây cho Bond cứu mạng anh. Bond trở lại bàn đấu ngay khi Leiter thua ván cuối cùng trước Le Chiffre. Giải đấu lên đến cao trào với mức tiền thưởng 115 triệu USD trong đó hai người chơi duy nhất còn lại là Bond và Chiffre sẽ đối đầu trực tiếp. Le Chiffre vượt trội so với những người chơi khác, nhưng Bond mới là người giành chiến thắng và trở thành nhà vô địch với một sảnh thùng (dãy bài đồng chất).

Sau khi Bond và Vesper cùng chia sẻ một bữa tối lãng mạn, thủ hạ của Le Chiffre đã phục kích bắt cóc Vesper. Ngay lập tức Bond sử dụng xe Aston Martin để truy đuổi chúng cứu Vesper. Tuy nhiên khi thấy Vesper nằm giữa đường cản trở Bond đã lái lệch vô lăng tránh cô nhưng xe bị hất văng và lật nhiều vòng. Cả hai đều bị bọn Chiffre bắt đi. Trước khi Bond bất tỉnh, Chiffre tiết lộ rằng Mathis là tay trong của hắn trong tổ chức MI6. Rồi Chiffre tra tấn Bond để lấy mật khẩu truy cập vào tài khoản chứa tiền, nhưng Bond vẫn kiên quyết từ chối. Khi Le Chiffre chuẩn bị thiến Bond, White mở cửa bước vào và bắn chết y. Bond tỉnh lại trong một bệnh viện và đề nghị MI6 bắt giữ Mathis. Đồng thời Bond cũng đệ đơn rút khỏi MI6 để sống cùng Vesper.

Bond và Vesper cùng đi du lịch đến Venice. M gọi cho Bond và cho biết số tiền chưa bao giờ được gửi vào tài khoản ngân hàng của anh. Sau đó Bond gọi cho Mendel, nhân viên ngân hàng người Thụy Sĩ chịu trách nhiệm về giao dịch tiền tệ sau giải đấu xì tố để tìm hiểu chuyện gì đang xảy ra. Mendel thông báo cho Bond rằng số tiền đã được gửi, nhưng lại bị rút ngay khi họ nói mật khẩu. Nhận ra Vesper đã đánh cắp số tiền, Bond đuổi theo cô và khách hàng của cô vào trong một tòa nhà. Trong khi cuộc chiến đang diễn ra thì tòa nhà bị phá hủy và bắt đầu chìm xuống lòng kênh đào Chính, còn Vesper thì bị mắc kẹt trong chiếc thang máy. Bond tiêu diệt khách hàng của Vesper và cố gắng cứu cô, nhưng cô từ chối để anh cứu mình và chết đuối trong chiếc thang máy bị kẹt. Mr White quan sát mọi chuyện ở gần đó rồi bỏ đi với vali đựng tiền.

Bond tái gia nhập MI6 và đương đầu với cái chết của Vesper khi tố cáo với M rằng cô là kẻ phản bội và tiếp tục tra tấn Mathis. M thông báo cho anh về tổ chức tương tự đứng đằng sau Le Chiffre đã bắt cóc người yêu của Vesper và đe dọa giết y trừ khi cô trở thành đặc vụ hai mang. Trong khi bị Chiffre tra tấn, Vesper đã có một thỏa thuận: giao nộp số tiền để đổi lấy tính mạng của Bond. Bond phát hiện một tin nhắn văn bản mà Vesper để lại cho anh, trong đó có ghi số điện thoại và tên của White. Tại một bất động sản ở hồ Como, White nhận được một cuộc gọi từ Bond. Khi White đề nghị người gọi nêu danh tính, Bond bất ngờ bắn vào chân hắn rồi tự giới thiệu: "Tên tôi là Bond, James Bond."