James Bond est chargé d'enquêter sur la disparition mystérieuse de deux sous-marins nucléaires, l'un britannique, l'autre soviétique, tous deux dérobés par un système de capture révolutionnaire. Ses investigations le conduisent à croiser la route d'Anya Amasova, agente du KGB tout aussi déterminée que lui à percer ce mystère, malgré une rivalité initiale tendue entre les deux espions. Ensemble, ils découvrent que le milliardaire mégalomane Karl Stromberg prépare un plan apocalyptique visant à détruire l'humanité pour fonder une nouvelle civilisation sous-marine. Bond et Amasova doivent unir leurs forces pour déjouer ce complot avant qu'il ne soit trop tard.
Le film reprend uniquement le titre du roman d'Ian Fleming publié en 1962, l'auteur ayant explicitement interdit toute adaptation directe de son intrigue originale, jugée trop éloignée de l'esprit habituel de James Bond. Les producteurs Albert Broccoli et son équipe ont donc dû élaborer une intrigue entièrement nouvelle, s'inspirant des grands standards du cinéma d'espionnage et de science-fiction de l'époque. Le réalisateur Lewis Gilbert, déjà auteur d'un précédent opus de la saga, souhaitait revenir à une formule spectaculaire après plusieurs films plus modestes, avec des décors somptueux et des scènes d'action mémorables. Le film marque également un retour en force de la franchise après une période plus incertaine, consolidant durablement la popularité de Roger Moore dans le rôle de l'agent secret britannique.
La critique salue unanimement le retour à la grande forme de la saga James Bond, saluant l'ampleur spectaculaire des décors, l'efficacité des scènes d'action et la complicité entre Roger Moore et Barbara Bach. Le film est considéré par de nombreux observateurs comme l'un des meilleurs opus de l'ère Roger Moore. Plusieurs critiques soulignent également la qualité du personnage de Requin, l'un des sbires les plus mémorables de toute la saga. Le public réserve un accueil triomphal au film, qui devient l'un des plus grands succès commerciaux de la franchise à sa sortie. Il relance durablement la popularité de la série auprès du grand public international. Le film reste depuis considéré comme un classique incontournable parmi les James Bond des années 1970. Le film obtient trois nominations aux Oscars, notamment pour sa musique originale, sa direction artistique et sa chanson-titre, saluant l'ampleur technique et artistique exceptionnelle de la production.
Lewis Gilbert s'est inspiré des standards spectaculaires du cinéma d'espionnage et de science-fiction de son époque pour construire l'ampleur visuelle inédite de ce nouvel opus de la saga James Bond. La construction du gigantesque décor du repaire sous-marin de Stromberg, l'un des plus grands jamais bâtis pour un film britannique à l'époque, a nécessité l'édification d'un studio spécial, le tristement célèbre 007 Stage à Pinewood, spécialement conçu pour accueillir ce plateau monumental. La célèbre cascade d'ouverture, où Bond échappe à ses poursuivants en ski avant de sauter d'une falaise avec un parachute aux couleurs du drapeau britannique, a nécessité une préparation extrêmement minutieuse du cascadeur Rick Sylvester. Le personnage de Requin, colosse aux dents d'acier interprété par Richard Kiel, devait initialement n'apparaître que dans ce seul film, mais son succès immédiat auprès du public a conduit les producteurs à le faire revenir dans l'opus suivant de la saga.
Le film explore la coopération inattendue entre deux grandes puissances rivales, incarnée par l'alliance entre l'agent britannique et l'agente soviétique face à une menace commune. Il aborde également la mégalomanie et le fantasme de reconstruction d'un monde nouveau, thème classique des grands méchants de la saga James Bond. La rivalité amoureuse teintée de méfiance mutuelle entre les deux espions traverse également tout le récit, apportant une dimension romantique au thriller d'espionnage.
Après avoir infiltré le repaire sous-marin de Stromberg, James Bond parvient à déjouer son plan de destruction nucléaire mondiale et à éliminer le milliardaire mégalomane lors d'un ultime affrontement. Le film se termine sur la traditionnelle scène romantique entre Bond et Anya Amasova, réconciliés malgré leur rivalité initiale, célébrant leur victoire commune dans une capsule de sauvetage flottant paisiblement en pleine mer.
Le titre, L'Espion qui m'aimait, reprend celui du roman d'Ian Fleming, désignant ici la relation qui se noue entre James Bond et l'agente soviétique Anya Amasova, deux espions rivaux que la mission commune finit par rapprocher sentimentalement.
La chanson-titre Nobody Does It Better, interprétée par Carly Simon et composée par Marvin Hamlisch, connaît un immense succès international et reste aujourd'hui considérée comme l'une des plus célèbres chansons de toute la saga James Bond.
Les amateurs de ce film pourront se tourner vers Moonraker, suite directe reprenant une formule similaire avec le même réalisateur, ou vers Goldeneye pour son traitement également centré sur la coopération entre agents occidentaux et russes.