Les diamantaires d'Amsterdam sont inquiets. Ils soupçonnent un mystérieux criminel de stocker les pierres précieuses afin de ruiner le marché. James Bond est chargé de tirer l'affaire au clair. Sous l'identité d'un trafiquant notoire, Franks, Bond est rapidement contacté par la belle Tiffany Case, qui lui demande de passer un lot important de diamants aux Etats-Unis. Tandis qu'un tandem de tueurs, Kidd et Wint, exécute des complices à tour de bras, l'agent 007 parvient à pénétrer dans le casino d'un milliardaire, Willard Whyte, puis dans le centre de recherches spatiales du docteur Metz. Il découvre qu'un gang projette de dominer le monde grâce à l'envoi d'un engin dans l'espace.