Mary Poppins är en minst sagt ovanlig barnjungfru. Hon kan flyga, trolla fram spännande saker ur sin magiska kappsäck och vet hur man gör tråkiga sysslor till en rolig lek. Man skulle kunna säga att hon är "praktiskt taget perfekt".Barnen Michael och Jane älskar Mary från första stund men deras pappa, den stränge bankdirektören George, är inte riktigt lika belåten. Han anser att barn inte ska hålla på med en massa dumma lekar utan bör uppfostras med regler och disciplin!

Alicia Huberman (Ingrid Bergman) är dotter till en amerikansk nazistspion som döms till 20 års fängelse för förräderi. På kvällen efter rättegången möter hon en amerikansk agent, T.R. Devlin (Cary Grant). Som botgöring för sin fars gärningar ber han henne att på uppdrag av den amerikanska regeringen bege sig till Rio de Janeiro för att spionera på sin fars nazistvänner. Alicia är med sina kontakter den perfekta personen för uppdraget då hennes fars vänner litar på att hon sympatiserar med dem. Problem uppstår då Alicia och Devlin förälskar sig i varandra - plötsligt riskerar de att sätta hela uppdraget på spel.