每當看到愛因斯坦的照片時，世人都會折服於那雙充滿睿智的眼睛，但擁有這雙眼睛的人，在處理情感時仍是靠感性為主導。愛因斯坦在妻子逝去後，遇到訓練有素的前蘇聯間諜「瑪加麗塔」，並迅速淪陷在她的石榴裙下，這段歷史揭秘後震驚世人。
二戰期間，一名女間諜潛伏在愛因斯坦身邊，想要窺探製造原子彈的秘密，不料卻被愛因斯坦的才貌所折服，兩人一起留下了離奇動人的愛情故事，瑪加麗塔死後，她與愛因斯坦的情書被公開時，世人才知道二人曾有過以竊取秘密情報的愛情故事！
1933年德國，愛因斯坦遭受到納粹迫害，在兩年後正式申請永久移民美國，到了美國後去普林斯頓大學任職，在這裡他結識了已經結婚的瑪加麗塔，由於志同道合就成為了這對夫妻的好友。隨著時間的流逝1936年時，愛因斯坦的第二任妻子艾爾莎離世，正處於極度悲傷的他，給前面所說的這位女間諜創造了可乘之機。
在瑪加麗塔的回憶錄中有對愛因斯坦的描述，文中這樣寫到：「他非常謙遜，經常自嘲有一頭蓬鬆的頭髮。當謝爾蓋凝神於雕塑時，愛因斯坦卻異常活躍，他談起了自己的相對論，我聽的非常專注，但實在是太難懂了，或許是我的專注激發了他的興致，他竟然拿起紙筆寫下了許多公式，試圖向我解釋，講著講著，我也開始在紙上信筆塗搗，竟然畫出了他的頭像。」
在往後的日子裡，愛因斯坦經常拜訪這夫妻二人，但謝爾蓋一直沉迷於自己的雕塑中，處於離群居所的狀態。可恰好給了二人獨處的機會，或許是同樣擁有反感戰爭的理念，也可能是瑪加麗塔的刻意迎合，使兩人的關係迅速升溫，因為是任務在身，她經常以友人兼學生的身份，費盡心思陪著愛因斯坦。出席活動時為愛因斯坦代擬發言稿，平日經常陪伴孤身一人的愛因斯坦散步、聊天、聽音樂會。
就算一天結束回家後，也經常會給愛因斯坦打電話，關心他的日常起居與健康，說些他感興趣的話題，陪伴他入睡。有一次，愛因斯坦經常吸的中歐菸絲在普林斯頓斷檔。瑪加麗塔冒著風雪專門去其他城市購買，並立即送到愛因斯坦手中，這讓菸癮難熬的愛因斯坦感動不已。
每當愛因斯坦工作不順利，導致大發雷霆時，瑪加麗塔就趕到他身邊，為他彈琴、唱歌、朗誦。等到愛因斯坦露出笑容，瑪加麗塔再為他下廚，做他最愛吃的徳式烤腸、色拉等食物，陪他共進晚餐。普林斯頓大學對他倆的這種曖昧關係，幾乎是無人不知無人不曉，瑪加麗塔是專治愛因斯坦不開心的良藥。但沒有人描述她那位著名雕塑丈夫的心態，或許這位丈夫與「克格勃」達成了某種協議。
在瑪加麗塔對愛因斯坦無微不至的關照之中，愛因斯坦逐漸迷失在愛意之中，在後來解密的文件中，愛因斯坦寫了許多對瑪加麗塔的情書。書中提到是瑪加麗塔，在普林斯頓的這間辦公室裡，給了他一個令人懷念的「愛情小屋」，就如文中這段文字：「這兒的每一樣東西，都讓我想起了你，毯子、字典以及我們倆都認為已經丟失的菸斗，現在這些我們曾經共有得東西，任然完好無缺的保存在我們的小屋裡，一間孤獨的小屋裡。」
在接下來的幾年裡，瑪加麗塔依舊沒有忘記自己的任務，同愛因斯坦的交往中，她趁機竊取了不少的內部重要文件，而瑪加麗塔的主要任務是竊取愛因斯坦參與的美國原子彈研究（曼哈頓計劃）。
這二人相識時，瑪加麗塔39歲，愛因斯坦56歲，後來為了尋找單獨相處的機會，愛因斯坦還致信於謝爾蓋，告訴他瑪加麗塔患有嚴重疾病，信封中還附上了醫生證明，建議瑪加麗塔到風景如畫的薩拉納克萊克休養一段時日，其實這位醫生同愛因斯坦是好友，而愛因斯坦的住處正在薩拉納克萊克，愛情的甘霖使愛因斯坦成為了一名詩人。1943年，他為心目中的女神寫下了雋永的情詩：「飛到普林斯頓來吧，敬譴與安寧將你簇擁，我們一起翻到託爾斯泰，當你疲憊時，抬起雙眸，凝望著我，流盼間溢滿溫柔，我從中捕捉到了上帝的光輝。」在兩年後的7月16日美國成功在新墨西哥州，試爆第一枚原子彈，而莫斯科要在爆炸之前，就根據瑪加麗塔的情報，掌握了這枚原子彈的具體參數以及時間。
可能是因為愛的太深，瑪加麗塔對愛因斯坦不得不說了實話，這一切顯然是得到了莫斯科的授意，而從愛因斯坦焦躁不安的語氣中，可以判斷他對瑪加麗塔的處境非常了解，如果她不完成任務將會深陷麻煩，這位偉大的物理學家原本不情願與蘇聯情報機關打交道，只是為了瑪加麗塔，他才決意前往前蘇聯駐紐約總領事館，要求所有蘇聯駐美構盡一切努力保證瑪加麗塔夫婦能夠安全回國，回到莫斯科後雕塑家終於明白妻子與愛因斯坦的關係並不是單純的友誼，後來兩人選擇了截然不同的生活道路，前者將所有的精力都投入到藝術創作中，而馬佳麗塔也足不出戶，沉浸在昔日的回憶中，她已經不能適應蘇聯的生活方式了再1980年永久的合上了雙眼。
在半個世紀前，瑪加麗塔和愛因斯坦，用顫抖的手摘下手錶贈給了他的愛人，雙方都明白這將是他們的永別，在這段時間裡不管兩人初心如何，但在之後雙方是彼此深愛著對方的。