Como no original, Maxwell (Carell) é um espião um tanto incapaz, que luta contra os perversos agentes da organização criminosa Kaos.
Em um dos ataques à sede de sua organização, conhecida pela sigla C.O.N.T.R.O.L.E., os malfeitores roubam os arquivos com as identidades secretas dos espiões espalhados pelo mundo e colocam em marcha seu plano terrorista.
Sem outra opção, o Chefe (Alan Arkin, de Pequena Miss Sunshine) vê-se obrigado a enviar Maxwell para combater os criminosos. Para acompanhá-lo (ou salvá-lo), é enviada a agente 99 (Anne Hathaway, de O Diabo Veste Prada), para quem o herói tentará provar que sua ousadia.