Alors qu'elle n'est qu'une simple étudiante, Sydney Bristow, une jeune femme en apparence des plus ordinaires, est recrutée par le SD-6, qu'elle pense être une agence gouvernementale, une division secrète de la CIA chargée d'opérations délicates. Mais lorsqu'elle révèle la vérité à son fiancé, celui-ci se fait assassiner sur ordre d'Arvin Sloane, son patron au SD-6. C'est ainsi qu'elle réalise qu'elle travaillait sans le savoir pour le camp ennemi, l'ennemi qu'elle pensait combattre. Elle contacte alors la véritable CIA et devient un agent double infiltré au SD-6 pour mieux le détruire de l'intérieur. C'est l'occasion pour Sydney de renouer les liens avec son père, lui aussi espion (ce qu'elle ignorait jusqu'alors), et lui aussi agent double ayant le même objectif.