En 1931, des européens se trouvent dans le train "Shanghai Express" qui traverse la Chine en pleine guerre civile. Le capitaine Harvey y rencontre à nouveau l'aventurière Shanghai Lily, à la réputation sulfureuse, qu'il aime toujours.

Une prostituée est engagée pour devenir espionne, matricule X27. Lors de sa première mission, elle doit séduire un général soupçonné d'avoir trahi sa patrie.