Ładna blondynka, traci pamięć i zostaje nieprzytomna znaleziona na ulicy w Paryżu bez dokumentów. Chiński tatuaż identyfikuje ją jako Ericę Olsen (Françoise Brion), przyjaciółkę chińskiego uczonego, który specjalizuje się w rakietach wojskowych. „Blondynka z Pekinu” staje się wyzwaniem do wyścigu i umiejętności pomiędzy chińskimi, amerykańskimi i radzieckimi służbami. Amerykanie sugerują Chińczykom, że "Blondynka z Pekinu" zmarła. W jej miejsce podstawiona jest jej siostra Christine (Mireille Darc).