Ein Jahr nach dem Ende des Zweiten Weltkriegs und dem Verlust ihres Freundes Captain America muss sich Agent Peggy Carter beim Strategic Scientific Reserve mit ihren sexistischen Kollegen, die ihr herabwürdigende Arbeiten auferlegen, auseinandersetzen. Peggy wird vom Waffenentwickler Howard Stark besucht, der wegen des Verkaufs von gefährlichen Militärwaffen auf dem Schwarzmarkt vom SSR gejagt wird und mit ihrer Hilfe seine Unschuld beweisen will, wofür er ihr seinen Butler Edwin Jarvis zur Verfügung stellt.

Nachdem er Agent Peggy Carter um Hilfe ersucht hat, wird dem Industriellen Howard Stark seine tödlichste Waffe entwendet. Agent Carter muss nun versuchen, sie wiederzubeschaffen, bevor SSR-Chef Dooley und Agent Thompson herausbekommen, dass sie undercover für Stark arbeitet. Außerdem sucht Peggy eine neue Unterkunft, befürchtet aber, Angie in Gefahr zu bringen, wenn sie zu ihr zieht.