В романтической комедии "Шпионка Мён-воль" рассказывается о привлекательной северокорейской шпионке Мён-воль, которая отправляется в Южную Корею с целью похитить популярного корейского артиста Кан У. Мён-воль работает в северокорейских спецслужбах, стремясь подавить растущее влияние южнокорейской поп-культуры. Она охотится на тех, кто увлекается южнокорейскими драмами, фильмами и музыкой, мечтая однажды занять место в отряде специального назначения, как ее отец.

Несмотря на неудачу на экзамене для получения статуса специального агента, Мён-воль не теряет надежды и получает новое задание — стать телохранителем дочери высокопоставленного военного чиновника, которая является фанаткой Кан У и отправляется в Сингапур на его концерт. В сопровождении Мён-воль и начальника команды спецагентов Чой Рю, дочь военного отправляется на мероприятие, где ей необходимо получить автограф своего кумира.

После концерта она просит Мён-воль помочь ей в этом, однако шпионка сталкивается с трудностями, когда Кан У отказывается давать автограф в общественном месте. В поисках решения, Мён-воль проникает на маскированный аукцион, где участвует Кан У, и становится свидетелем его покупки старинной книги из коллекции. В этот момент на артиста нападают трое маскированных мужчин, и Мён-воль, проявив смекалку, предотвращает их нападение, бросив в них ручку.

Вернувшись в Северную Корею, Мён-воль встречается с Чой Рю, который сообщает ей, что не включит ее в команду спецагентов. В этот момент она замечает ручку, которую использовала на аукционе, и осознает, что провалила задание. Это осознание подталкивает ее к решению вернуться в Южную Корею, чтобы завершить начатое дело и исправить свои ошибки.