Seorang pembunuh bayaran yang dilatih dalam tradisi organisasi Ruska Roma bertekad membalas dendam setelah kematian ayahnya.
Film dibuka dengan Eve Macarro (Victoria Comte) yang berlumuran darah di sebuah rumah sakit, memegang mainan balerina yang berputar. Sebuah kilas balik menunjukkan Eve kecil hidup damai bersama ayahnya, Javier (David Castañeda), hingga suatu hari sekelompok pria bersenjata menyerbu rumah mereka. Pemimpin mereka, Sang Kanselir (Gabriel Byrne), memberi Javier pilihan: bunuh diri agar Eve tetap hidup, atau mereka berdua akan dibunuh. Saat Javier bersiap menembak dirinya sendiri, Eve berteriak. Javier pun berbalik dan membunuh para penyerang, tetapi ia tertembak dalam prosesnya dan akhirnya tewas di hadapan putrinya setelah rumah mereka meledak.
Di rumah sakit, Eve ditemui oleh Winston Scott (Ian McShane), yang menawarinya untuk tinggal bersama “keluarga” ayahnya. Eve setuju dan dibawa ke markas Ruska Roma untuk bertemu dengan Sang Direktur (Anjelica Huston). Di sana, seorang instruktur bernama Nogi (Sharon Duncan-Brewster) menceritakan padanya tentang mitologi Kikimora, roh yang bisa menjadi baik atau buruk. Selama dua belas tahun berikutnya, Eve (kini diperankan oleh Ana De Armas) dilatih tanpa henti hingga kakinya berdarah, menjadi seorang balerina sekaligus pembunuh bayaran yang mematikan. Ia hanya memiliki satu teman, Tatiana, yang suatu hari menghilang begitu saja.
Suatu hari, markas mereka dikunjungi oleh John Wick (Keanu Reeves), yang sedang mencari bantuan (kejadian ini berlangsung selama film John Wick: Chapter 3). Terinspirasi, Eve bertanya pada John bagaimana caranya agar bisa terjun ke lapangan. John memberitahunya bahwa itu adalah pilihan yang harus ia buat sendiri.
Sang Direktur mengirim Eve dalam misi lapangan pertamanya untuk melindungi seorang wanita bernama Katla Park (Sooyoung Choi) dari seorang target bernama Il Seong. Di sebuah klub malam, Eve berhasil membunuh Seong dan anak buahnya, menghabisi Seong dengan menusuknya berkali-kali menggunakan ujung sebuah palu.
Dua bulan kemudian, setelah menyelesaikan misi lain, mobil Eve ditabrak oleh sebuah van. Ia dengan cepat membunuh kedua penyerang di dalamnya dan melihat salah satunya memiliki bekas luka berbentuk X di pergelangan tangannya—tanda yang sama dengan para pria yang membunuh ayahnya. Eve membawa potongan tangan pria itu kepada Sang Direktur, tetapi ia menolak membantu karena Ruska Roma memiliki perjanjian damai dengan kultus tersebut. Tak menyerah, Eve pergi ke Hotel Continental dan menggunakan token emas yang pernah diberikan Winston kepadanya. Winston setuju untuk membantu dan menugaskannya untuk melacak seorang pembunuh bayaran bernama Daniel Pine (Norman Reedus).
Eve menemukan Pine di Continental Praha. Saat ia menyusup ke kamarnya, ia bertemu dengan putri kecil Pine, Ella (Ava McCarthy). Tiba-tiba, seorang wanita bernama Lena (Catalina Sandino Moreno), yang bekerja untuk Sang Kanselir, melaporkan keberadaan Eve. Sang Kanselir memerintahkan anak buahnya untuk menyerang Eve di dalam hotel, melanggar aturan suci Continental. Dalam serangan itu, salah satu penyerang tewas oleh jebakan yang dipasang Pine, sementara Eve dan Pine melawan sisanya. Namun, mereka akhirnya dilumpuhkan dan Ella diculik.
Karena tidak membunuh siapa pun di dalam hotel, Eve lolos dari eksekusi, tetapi ia ditangkap kembali oleh Ruska Roma. Sebagai hukuman, ia dikurung bersama pembunuh lain, Petra (Rila Fukushima). Mereka diberi waktu untuk merakit senjata dan saling menembak. Eve berhasil menembak Petra sepersekian detik lebih cepat. Sang Direktur kembali memerintahkannya untuk menghentikan dendamnya, namun Eve menolak.
Eve meminta bantuan seorang pemilik toko senjata, Frank (Abraham Popoola), yang memberinya lokasi markas tersembunyi kultus tersebut di pegunungan Austria. Eve tiba di kota Halstatt dan segera diserang oleh anggota kultus di sebuah bar. Setelah pertarungan brutal di mana ia menggunakan senjata dan granat yang ia temukan di rubanah, ia akhirnya tertangkap.
Saat Eve semakin dekat dengan Sang Kanselir, ia berhadapan dengan Lena. Terungkap sebuah fakta mengejutkan: Lena adalah kakak perempuan Eve yang telah lama hilang. Lena membenci Eve karena ayah mereka, Javier, membawa Eve pergi untuk kehidupan yang lebih baik sementara Lena terjebak dalam kultus. Sang Kanselir kemudian memerintahkan anak buahnya untuk membunuh mereka berdua. Sebuah granat dilemparkan, yang menewaskan Lena, tetapi Eve selamat.
Marah karena tindakan Eve, Sang Kanselir menganggap ini sebagai deklarasi perang. Ia menelepon Sang Direktur dan memberinya waktu hingga tengah malam untuk menghentikan Eve. Sang Direktur pun mengirim John Wick.
John menemukan Eve yang sedang bersiap untuk serangan terakhirnya. Mereka terlibat dalam pertarungan sengit yang berakhir imbang. Memahami keinginan Eve untuk balas dendam, John setuju untuk membiarkannya menyelesaikan misinya.
Eve menyerbu kota, membakar para anggota kultus dengan penyembur api. Saat kehabisan bahan bakar, ia diserang oleh tangan kanan Sang Kanselir, Dex (Robert Masser). Tepat pada saat kritis, John Wick menembak tangki bahan bakar Dex dari kejauhan, meledakkannya dan membuka jalan bagi Eve.
Eve akhirnya menyusul Sang Kanselir yang mencoba kabur bersama Ella (yang ternyata adalah cucunya). Setelah membunuh semua pengawalnya, Eve berhadapan dengan Sang Kanselir. Tanpa membiarkannya menyelesaikan monolognya, Eve menembak kepalanya. Ia kemudian membebaskan Ella.
Ella dipertemukan kembali dengan ayahnya. Sementara itu, Eve menikmati momen damai dengan menonton pertunjukan balet di New York Continental, di mana ia melihat Katla sedang menari. Namun, kedamaian itu singkat. Sebuah notifikasi muncul di ponselnya: kontrak senilai $5 juta telah dikeluarkan untuk kepalanya. Melihat para pria lain di teater juga menerima pesan yang sama, Eve segera meninggalkan gedung, kembali menjadi buronan.
