La película cuenta la historia de Laure Ash, una ladrona mercenaria, que forma parte de un equipo de ladrones, quieren robar diamantes en el festival de Cine de Cannes. Los diamantes están ubicados en un conjunto de oro usado por la modelo Veronica quien acompaña al director Régis Wargnier al estreno de su película East West.

Laure finge ser una fotógrafa de celebridades, para entrar en el recinto. Ahí seduce a Veronica, donde la esperará en el baño. Sus cómplices Black Tie y Racine brindan apoyo. Se preparan para robar las joyas, ella le quita poco a poca la ropa, y estos la reemplazan por material falso.

Pero se acerca alguien al baño de mujeres para buscar a Veronica, en ese momento se produce un tiroteo en el baño. El compañero de Laure es herido, y pide a Laure llevar la maleta con las joyas, ella lo golpea y pide a Veronica que huya. Apagan las luces, y Laure puede huir con la visión nocturna, mientras los guardaespaldas no la ven.

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Laure termina traicionando a sus cómplices y escapando a París con los diamantes. En París, mientras está en una iglesia, unas personas confunden la con una mujer parisina desaparecida llamada Lily que había desaparecido recientemente. Laure huye de ellos, e intenta hacerse con un pasaporte para huir del país.

Queda con un hombre en un hotel, para que le entregue un pasaporte, pero resulta ser uno de los ladrones que la buscan. Finalmente los hombres que la confundieron con su hija la acogen en su casa, Laure se da cuenta que se parece mucho a la hija de ellos, y decide pasarse por su hija. Quien ya la daban por muerta, pues en su cuarto hay varias flores dedicadas ella.

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Mientras Laure se deleita en una tina en la casa de Lily, la verdadera Lily regresa y se suicida mientras Laure observa en secreto, lo que le brinda a Laure la oportunidad de tomar su identidad para siempre, y se va del país a los Estados Unidos. En el avión conoce a un hombre, con el que entablará una relación amorosa.

Siete años más tarde, Laure (en su identidad como «Lily») regrasa en París como la esposa de Bruce Watts, el nuevo embajador estadounidense en Francia. Después de llegar a Francia, un paparazzi español llamado Nicolás Bardo, fingiendo que es ciego, le toma una foto.

La imagen se muestra por París, y Black Tie quien casualmente ha sido liberado de prisión siete años después de ser arrestado por el atraco), ve la foto de Bardo mientras mata a una mujer, vista hablando antes con Laure en un café, arrojándola ella en el camino de un camión a toda velocidad.

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Con Laure expuesta a sus ex cómplices vengativos, decide incriminar a Bardo por su propio secuestro. Para ello quiere que la siga, Bardo nota movimientos raros, y la sigue hasta el hotel. Él finge no conocerla, y ella a él. Entra en su habitación y Laure le confiesa que lo está pasando mal, que ella no quiere estar en París y que su marido la maltrata.

Laure manipula aún más a Bardo para que siga adelante con el secuestro, en el proceso, comienzan una relación sexual. Le roba las llaves de su apartamento, y le deja su auto para que vaya a la farmacia a medicamentos para ella. Laure llama a la policía para avisar que han robado un auto a una señora.

La policía detiene a Bardo, él intenta explicar todo lo sucedido, van a hablar con el marido pero este aclara que no pasa nada y que la policía no se entrometa. Laure se coló en su apartamento para hacer una nota de rescate por correo electrónico, Bardo se da cuenta de que ha caído en la trampa.

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La idea de Laure es que su marido piense que está secuestrada, y tenga que darle millones de dólares a Bardo, luego se repartirán el botín. Mientras tanto esperan en un bar, donde casi violan a Laure y Bardo la defiende.

Luego se dirigen al puente donde quedó con el marido de Laure para hacer el rescate, sin embargo, Bardo tiene una crisis de conciencia en el último momento y sabotea el plan. En represalia, Laure ejecuta tanto a Bruce como a Bardo, solo para ser sorprendida después por sus ex cómplices, quienes rápidamente la arrojan por un puente hacia su aparente muerte.

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Pero resulta ser un sueño, la totalidad de los eventos de la película después de que Laure ingresa a la bañera en la casa de Lily se revelan como un sueño.

En realidad, Laure espía a Lily entrando en la casa como antes, pero esta vez Laure evita que Lily se suicide. Siete años después, Laure y Veronica, quien se revela que ha sido la pareja de Laure todo el tiempo, conversan sobre el éxito de su travesura de diamantes.

Black Tie y Racine llegan en busca de venganza, pero son asesinados indirectamente por el mismo camión que mató a Veronica en el sueño de Laure. Bardo, al presenciar todos estos eventos, se presenta a Laure, jurando que la ha conocido antes, y Laure responde «Solo en mis sueños».