当初は「大鯨」とほぼ同一設計であったが計画が変更され、給油艦として建造中は空母改造時に上部格納庫となる構造物を設けない状態で艤装を進め、1937年（昭和12年）10月には工事進捗状態79.3％、艦上には艦橋構造物や給油設備の一部、高角砲が設置されるほどになっていた「剣埼」であったが、潜水母艦への変更により艦後部の給油設備を撤去、上部格納庫部分が追加された結果、竣工後の外観は「大鯨」に似た形となった。ただし「大鯨」では艦橋構造物とその後方の格納庫が一体となっていたが、「剣埼」の場合は潜水母艦への計画変更前に艤装が進んでいた艦橋構造物を改造再利用したこともあって艦橋と格納庫が切り離された形となり、羅針艦橋の後方が給油時に使用する防舷材の収容場所（潜水母艦として完成時には短艇置き場）となるなど違いが生じた。その他にも短艇の揚げ下ろしを行うクレーンが強化された一方で水上偵察機の揚収を兼用する1基のみとなるなど細かい違いがある。竣工時にエレベーターが2基設置されていたのは先述したとおりであるが後部のエレベーターは使用されず、前部エレベーター開口部以外の最上甲板は木甲板で覆われていた。また水上偵察機3機を搭載する一方でカタパルトは設置せずに発艦はクレーンで甲板から洋上に下ろして行うこととし、機銃も搭載しなかった。これは早期の空母改造を予期していたものと思われる。
当初は高速給油艦として計画された。設計は前艦型の「大鯨」と同型で変更は給油設備を追加した程度、主機も大鯨と同様にディーゼル4基を装備する予定であった。しかし計画中に友鶴事件が起きたため「大鯨」より全長を短縮、吃水を深くするなどの船体形状や艤装の設計変更がされた上で、第1艦の「剣埼」は1934年（昭和9年）12月起工、翌1935年（昭和10年）6月に進水した。しかしこの年の10月に第4艦隊事件が起き、これにより船体補強工事が必要となって工事日程が更に延びた。このころ日本は軍縮条約の破棄を既に決定しており、「剣埼」は無条約時代になってから竣工することが確実となった。条約に縛られずに空母への艤装をなるべく先行させておくこととし、空母改造時に搭載する予定だったエレベーター2基、追加の主機4基（主機は合計で8基となる）などを搭載することが決まった。これにより補給用重油の搭載量が減少し、給油艦としての能力が低くなったので1938年（昭和13年）には給油艦から潜水母艦に計画を変更して建造を行うことが決定した。このような紆余曲折があり、「剣埼」は進水後3年以上掛けて1939年（昭和14年）1月に竣工した。
1966年、モサドの工作員レイチェル（ジェシカ・チャステイン）、デヴィッド（サム・ワーシントン）、ステファン（マートン・チョーカシュ）の3名は、ナチスによる人体実験の罪で戦犯となっていた、収容所（ビルケナウ）の外科医ディーター・フォーゲル（イェスパー・クリステンセン）を倒した英雄としてイスラエルに帰国する。1997年のテルアビブ。レイチェル（ヘレン・ミレン）とステファン（トム・ウィルキンソン）の娘サラ（ロミ・アブラフィア）が両親らの「偉業」を本として出版する。一方、デヴィッド（キーラン・ハインズ）は何者かに呼び出されるが、そこにステファンの姿を見つけると、突然道路に飛び出し、ダンプに引かれて即死する。レイチェルら3人には30年以上に渡り、隠して来た秘密があったのだ。1965年、レイチェルら3人はフォーゲルを捕らえて裁判を受けさせるために東ベルリンに潜入する。計画通りにフォーゲルの拉致には成功するが、東ベルリンからの脱出に失敗したため、新たな脱出計画を決め、遂行するまでの間、3人はフォーゲルに食事をやり、生かし続けることになる。その間にレイチェルとデヴィッドは互いに惹かれ合うが、任務を優先するデヴィッドが思い止まる。しかし精神的に不安定になっていたレイチェルははずみでステファンと関係を持ち、妊娠してしまう。そんな3人を観察し続けていたフォーゲルは巧みにレイチェルとデヴィッドの気持ちを揺さぶる。フォーゲルの挑発に乗ってフォーゲルを殴りつけたデヴィッドをステファンが連れ出す。そして、フォーゲルは割れた焼き物の破片を使って脱出をはかり、格闘の末にレイチェルを倒すとそのまま逃走し、行方をくらます。フォーゲルに逃げられた3人は、途方に暮れる。しかし、この事実を知るのが自分たち3人とフォーゲル本人だけであり、またフォーゲルがこの事実を誰かに話すことはありえないことから、ステファンは逃げ出そうとしたフォーゲルをレイチェルが射殺したことにしようと提案する。レイチェルとデヴィッドはフォーゲルを逃がしたのは自分たちのミスであることから、ステファンの提案を受け入れる。イスラエルへの帰国後、英雄となった3人だったが、レイチェルとデヴィッドは罪の意識に苛まれていた。その状況に耐えられなくなったデヴィッドはモサドを辞め、イスラエルからも出て行く。デヴィッドはレイチェルを誘うが、ステファンと結婚して娘を生んでいたレイチェルはデヴィッドの誘いを断る。それから25年の月日が流れ、帰国したデヴィッドはレイチェルに、フォーゲルの行方を追っていたこと、そしてこれまで30年以上に渡って隠して来た秘密を公にしようとしていることを告げる。その後、ステファンに呼び出されたデヴィッドは自殺する。モサドで出世していたステファンはデヴィッドが遺した情報をもとに、レイチェルにフォーゲルの暗殺を命じる。ステファンの命令を最初は拒んだレイチェルだったが、娘の立場を守るため、ステファンの命令を受け入れる。レイチェルはフォーゲルとされる老人シェフチュクが入院しているウクライナの病院に潜入する。しかし、シェフチュクはフォーゲルではなく、フォーゲルから聞いた話を自分のこととして吹聴している精神を患った老人に過ぎなかった。しかし、同じ病院にフォーゲルが入院していると察したレイチェルは、フォーゲルを見つけるが、逆にフォーゲルに刺されてしまう。格闘の末、何とかフォーゲルを殺したものの、レイチェルも深手を負う。一方でレイチェルは、フォーゲルを追っていた新聞記者ユーリ・チトフにメモを残していた。そのメモには真実と共にその真実を公表するよう依頼する内容が記されていた。