En 1942, después de la invasión alemana a la Unión Soviética, se formó un escuadrón compuesto exclusivamente por mujeres rusas. Muchas eran menores de veinte años.

Comandadas por la aviadora Marina Raskova, y bautizadas como las Nachthexen (las Brujas de la Noche), se convirtieron en uno de los escuadrones más temidos por el Ejército alemán durante la Segunda Guerra Mundial.

Los restos de un avión de combate de la Segunda Guerra Mundial aparecen en un bosque en el año 2000 cerca de la frontera entre Ucrania y Rusia. El avión pertenecía a Natasha Azarova, experta piloto y pin-up de la propaganda soviética. Pero la duda sobre su verdadera identidad y su actual paradero sigue sin respuesta. ¿Era realmente la joven una espía alemana que fingió su propia muerte, como afirma el Kremlin? Su amante, Valentin Orlov, ahora general condecorado, se nuega a creerlo.

Lily, una joven australiana, se traslada a Moscú en 2001. Allí conocerá la historia de Natasha Azarova, y a una anciana que le desvelará la verdad sobre la piloto.