Hanna Heller, gadis remaja berusia 16 tahun, tinggal di hutan terpencil bersama sosok yang disebutnya ayah, Eric Heller. Sejak kecil, Hanna sudah dilatih dengan kemampuan bela diri, bertarung, hingga membunuh, Ia juga mempelajari banyak hal dari ensiklopedia dan memguasai banyak bahasa.

Eric Heller adalah agen CIA yang kabur karena mengetahui sebuah proyek rahasia CIA. Ia yang kabur bersama Hanna kemudian mempersiapkan Hanna untuk bisa membunuh agen CIA yang memburu mereka, Marissa Wiegler. Setelah 16 tahun, Hanna pun mengaku jika ia sudah siap memburu Marissa. Eric kemudian memberi sebuah box yang akan memancarkan sinyal mereka. Hanna menekan tombol di box tersebut sehingga sinyal keberadaan mereka terlacak oleh CIA.

Hanna dibawa ke markas bawah tanah CIA. Di sana, ia meminta untuk bertemu Marissa Wiegler. Marissa yang curiga pun mengirim orang lain untuk mengaku sebagai dirinya dan bertemu Hanna. Namun Hanna rupanya membunuh orang tersebut dan sebagian penjaga CIA. Hanna yang mengira sudah membunuh Marissa pun berhasil kabur dari markas CIA tersebut. Marissa dan timnya pun menuju rumah Wilhelm Grimm saat Hanna sudah sampai di sana. Saat bersembunyi, Hanna mendengar jika Marissa mengatakan bahwa Eric bukanlah ayah dari Hanna.