Figlia di una spia tedesca, la bella Elena (Alicia nella versione originale, interpretata da Ingrid Bergman) viene chiamata dai servizi segreti americani a indagare su un gruppo di simpatizzanti nazisti in Sud America. La donna accetta perché innamorata dell'agente Devlin (Cary Grant) che andrà in missione con lei in Brasile. Qui verrà costretta ad avvicinare il capo dell'organizzazione nemica.

Hitchcock (insieme a Ben Hecht) rielaborò a piene mani un racconto di John Taintor Foote, traendone una pellicola in miracoloso equilibrio tra spy-story e melodramma, complotti internazionali e romanzo d'amore. Vera e propria quintessenza della poetica del regista, Notorious unisce modernità linguistica e suspense, mettendo in luce lo sterminato talento dell’autore inglese con la macchina da presa. Amante delle imprese stilistiche più ardite, Hitchcock costruisce inquadrature studiate al millimetro e movimenti di macchina straordinariamente sinuosi, come nel caso della lunga e celebre carrellata che si conclude mostrando il dettaglio della chiave nella mano della protagonista. Il MacGuffin (il pretesto su cui Hitchcock costruiva le sue storie) è l'uranio nascosto nella bottiglia di vino. Il celebre e lunghissimo bacio (definito “il più lungo della storia del cinema”) tra Cary Grant e Ingrid Bergman, in realtà, altro non è che una successione di baci che non superano mai i tre secondi imposti dalla censura.