Une actrice américaine avec un penchant pour le mensonge est recruté par le Mosad, les services de renseignement israéliens, pour piéger un auteur d'attentat, en prétendant être la petite amie de son frère mort.
Lorsque Katharina Blum passe la nuit avec un terroriste présumé, sa vie calme et ordonnée vole en éclats. Devenue une suspecte, Katharina est l'objet d'une campagne de dénigrement menée par la police et un journaliste de tabloïd impitoyable, testant les limites de sa dignité et de sa santé...