Eve er en kvik MI5-medarbejder, hvis kontorjob ikke opfylder hendes spionfantasier. Villanelle er en lunefuld og enestående lejemorder, som elsker den luksus, hendes voldelige job bibringer. Killing Eve genopfinder den typiske spion-thriller, når disse to voldsomt intelligente kvinder, som begge er besat af hinanden, indvikles i en episk fangeleg.