In einem Wald, weit weg von Menschen, Leben und Alltag, lebt das Mädchen Hanna (Esme Creed-Miles), seit sie denken kann, in einem Wald. Sie hat ausschließlich Kontakt zu ihrem Vater Erik (Joel Kinnaman), der ein ehemaliger CIA-Mitarbeiter ist und Hanna zu einer Killerin ausbildet. Außer Training gibt es für das Mädchen nicht viel zu tun. Erst als sie zeigen muss, was sie von Erik gelernt hat, beginnt sie ihr ganzes Leben in Frage zu stellen. Als sich Marissa (Mireille Enos), eine CIA-Agentin, an ihre Fersen heftet, versucht Hanna zu entkommen.