Nos anos 60, o mais extraordinário agente secreto, Austin Powers (interpretado por Mike Myers), era um super-herói que repetidamente derrotava o "Dr. Maligno" (também interpretado por Mike Myers) para salvar o mundo. O Dr. Maligno criogénizou-se no espaço exterior, esperando retomar a batalha no futuro. Seguindo o exemplo, Austin também se submeteu à criogenia. Trinta anos depois, a NASA deteta um objeto voador não identificado a aproximar-se da Terra. O Dr. Maligno regressou. Imediatamente, os serviços secretos norte-americanos descongelam Austin, depositando nele toda a esperança de derrotar o mal. No entanto, as mudanças destas três décadas apanham o agente desprevenido. Os avanços tecnológicos e as transformações culturais transformam o comportamento de Austin numa fonte de gargalhadas. A assistente Vanessa Kensington (interpretada por Elizabeth Hurley) surge para auxiliar Austin na missão, mas cada ajuda sua parece piorar a situação. O confronto adiado por 30 anos transforma-se num espetáculo absurdo. Conseguirá Austin, tal como três décadas antes, vencer o Dr. Maligno e salvar o planeta?