En Covert Affairs, conoceremos a Annie Walker (Piper Perabo), una joven cadete de la CIA que es arrastrada a las interioridades de la agencia cuando es inesperadamente ascendida a agente de campo. Aunque parece que ha sido elegida por sus excepcionales conocimientos lingüísticos, en realidad hay alguien o algo de su pasado que sus nuevos jefes quieren conseguir.
En el reparto de la serie también se encuentra Christopher Gorham (Harper’s Island) que interpreta a Auggie Anderson, un agente de la CIA que será el guía de Annie en el emocionante mundo al que está a punto de acceder; Peter Gallagher (O.C.) que dará vida a Arthur, el director de los servicios clandestinos de la CIA; Anne Dudek (Mad Men), la preocupada hermana mayor de Annie; o Kari Matchett (Invasión), la máxima responsable de la división de seguridad nacional de la CIA, una mujer que está casada con Arthur.