Lilli Marlene, Francuzka pracująca jako barmanka w kawiarni swojego wuja w Benghazi w Libii, okazuje się dziewczyną, dla której przed wojną napisano popularną niemiecką pieśń wojenną Lili Marleen. Zarówno Brytyjczycy, jak i Niemcy próbują więc wykorzystać ją do celów propagandowych — zwłaszcza że okazuje się również, iż potrafi śpiewać. Gdy Niemcy porywają ją w Kairze, a ona zaczyna pojawiać się w audycjach radiowych z Berlina, jej brytyjscy przyjaciele z wojska sądzą, że przeszła na stronę wroga. Nie mogliby się bardziej mylić, bo po wojnie okazuje się, że jej piosenki nadawane przez radio zawierały tajne wiadomości do Londynu od brytyjskich agentów w Berlinie.