เรื่องเริ่มเมื่อเด็กหญิงชื่อ มอลลี่ เห็นพ่อแม่ถูกลบความทรงจำโดยเจ้าหน้าที่ MIB หลังจากพวกเขาพบเอเลี่ยนในบ้าน แต่เธอกลับรอดจากการลบความจำ และช่วยให้เอเลี่ยนตัวเล็กหลบหนีไปได้ เหตุการณ์นี้ทำให้มอลลี่หมกมุ่นอยากรู้ความจริงและพยายามตามหาหน่วย MIB จนกระทั่ง 20 ปีต่อมา เธอสามารถตามรอยจนเจอฐานลับขององค์กร และได้รับการทดสอบจาก เอเจนต์โอ จนได้รหัสใหม่ว่า เอเจนต์เอ็ม
เอ็มถูกส่งไปลอนดอนและได้จับคู่กับ เอเจนต์เอช เจ้าหน้าที่หนุ่มฝีมือดีผู้เคยช่วยหัวหน้าหน่วย ไฮ ที ปราบ “ไฮฟ์” กลุ่มเอเลี่ยนกาฝากเมื่อหลายปีก่อน ภารกิจครั้งนี้คือการปกป้องเอเลี่ยนชื่อ วิลลัน ที่ถือครองอาวุธทรงพลัง แต่ระหว่างภารกิจ วิลลันถูกสังหารและอาวุธตกอยู่ในมือเอ็ม อาวุธนั้นสามารถทำลายดาวทั้งดวงได้
เมื่อเอ็มและเอชสืบคดี กลับพบว่ามี “คนใน” ของ MIB เป็นสายให้กับไฮฟ์ พวกเขาจึงถูกตามล่า ทั้งคู่หนีการไล่ล่าข้ามประเทศและได้รับความช่วยเหลือจาก พอว์นี เอเลี่ยนตัวจิ๋วที่ภักดีต่อเอ็ม
ความจริงเปิดเผยว่า ไฮ ที หัวหน้าหน่วยลอนดอนถูกไฮฟ์ยึดร่างตั้งแต่ปฏิบัติการเมื่อหลายปีก่อน เขาวางแผนใช้เอชเป็นเครื่องมือและชิงอาวุธเพื่อยึดครองโลก
ในศึกสุดท้าย เอชและเอ็มต่อสู้กับไฮ ที และใช้พลังอาวุธกำจัดเขากับไฮฟ์ได้สำเร็จ ภารกิจเสร็จสิ้น เอชได้รับตำแหน่งหัวหน้าหน่วยลอนดอน ขณะที่เอ็มกลับไปปฏิบัติหน้าที่ในนิวยอร์ก พร้อมสานต่อบทบาทในฐานะสมาชิก MIB ที่คอยปกป้องโลกจากภัยนอกโลกต่อไป
