美国中央情报局在利用性间谍方面，也不落人后。
上世纪60年代，中央情报局派出一名女间谍艾莉娜潜伏到古巴，任务是侦察从苏联运入的洲际导弹。
艾莉娜在古巴的一个宁静而又充满诗意的村庄定居下来。闲着没事，只是抓抓蝴蝶并把它们做成标本，挂满了别墅的墙。在外人看来，她就是一位很出色的蝴蝶专家，还有报纸刊登她的玉照，称她为蝴蝶女郎。当然这一切都是安排好的。
艾莉娜有个好邻居——古巴外交部67岁的查理士次长。他喜欢早上骑马赏景，而且他对蝴蝶也很感兴趣。
一天，查理士骑马缓行，一个漂亮的女郎牵狗而过。忽然狗狂叫，马受惊，狗拽到了女郎，马摔倒了查理士。就这样他们互相搀扶着回了少女的别墅，从此成了亲密的朋友。
虽然就年龄而言查理士完全可以做艾莉娜的祖父，但是他还是坠入情网。在他看来，她正是一只美丽的蝴蝶。就这样，蝴蝶女郎成了查理士的情妇。就在他俩情意绵绵的度过两个月后，古巴导弹的隐蔽库被中央情报局的特工炸毁了。
这使得古巴当局怒不可遏，一切了解此秘密的人都受到审查。跟踪查理士的人，也了解到艾莉娜。他们乔装成口渴的旅客，并向艾莉娜问长问短，同时也涉及到蝴蝶的知识，艾莉娜答不上来。
当晚，查理士去找艾莉娜时，被古巴情报人员拘捕。
可警觉的艾莉娜走了，走时没有给任何人打电话，更没有人知道她是如何出走的——这只美丽的蝴蝶悄然飞来又悄然离去了。