Le film commence avec Nikita (Anne Parillaud) et ses amis braquant une pharmacie à Paris. Pendant le vol, Nikita tue un policier et est ensuite arrêtée et condamnée à la prison à vie. Nikita a une seconde chance lorsque le gouvernement décide de l'utiliser comme assassin qualifié dans une opération secrète. Sa formation est supervisée par Bob (Tchéky Karyo), qui lui enseigne les compétences nécessaires pour devenir un assassin à succès. Nikita se débat avec sa nouvelle vie, se sentant déchirée entre sa loyauté envers le gouvernement et son désir d'une vie normale. Alors que Nikita devient plus compétente dans son nouveau rôle, elle est envoyée en mission pour assassiner une cible. Cependant, la mission tourne mal et Nikita est forcée de fuir, poursuivie à la fois par le gouvernement et un groupe d'assassins rivaux. Tout au long du film, Nikita se débat avec ses sentiments pour Bob et son désir d'une vie normale. Elle finit par tomber amoureuse de Marco (Jean-Hugues Anglade), un commis d'épicerie qui ignore sa véritable identité.