Baseada no romance “La Belle du Jour: Diary of an Unlike Call Girl”, Segredos de Uma Garota de Programa fala sobre a vida de uma jovem e vela cortesã que trabalha nas ruas de Londres. De dia, Hanna (Billie Pieper) é uma respeitável secretária que trabalha muitas horas e faz o possível para manter seu equilíbrio financeiro. À noite ela se transforma em Belle, uma ambiciosa prostituta que realiza qualquer fantasia de seus clientes. Como profissional Belle muda rapidamente de papel, encarnando desde a garotinha sensível até a femme fatale, sem nunca se envolver com seus clientes.

A tensão constante de manter suas duas vidas separadas passa a preocupá-la quando, em um momento vulnerável, ela revela sua verdadeira identidade a um gentil cavalheiro que desde então só quer saber da verdadeira Hanna.