Natalie (Cameron Diaz), Dylan (Drew Barrymore) i Alex (Lucy Liu), znane i kao "Charliejevi anđeli", pripadnice su neobične detektivske agencije. Njihova nova zadaća pronalazak je elektronskog genija Knoxa (Sam Rockwell), čiji je nestanak prijavila njegova najbolja prijateljica Vivian (Kelly Lynch). Najsumnjiviji je Knoxov glavni rival, magnat Corwin (Tim Curry), ali anđeli se moraju obračunati i s poremećenim ubojicom koji im stoji na putu...

Zapovjednica misije Kate Bowman pilot je i zapovjednica najvažnije misije 21. stoljeća: spašavanje ljudskog roda. 2050. je godina, Zemlja umire, a kolonizacija Marsa jedina je alternativa uništavanju. Bowman i njezina posada napravili su ovo putovanje kako bi istražili što je uzrokovalo neuspjeh projekta Mars Terra-Forming i da ga poprave. Ali ono što se dogodi kad stignu tamo, daleko je zastrašujuće nego što je itko mogao pretpostaviti: pad zrakoplova ostavlja ih bez znanstvene, komunikacijske i spasilačke opreme i uzrokuje neuspjeh njihovog vojnog istraživanja i mapiranja, postajući njihov neprijatelj i nemilosrdno dijeli skupinu. Prkoseći Houstonovim zapovijedima, Bowman odbija napustiti Gallagher, s kojim dijeli intenzivnu vezu, i ostatak tima, i pokušava ih voditi natrag u visine.

„Anđeli“, tri istražne agentice, koji rade za detektivsku agenciju Charlesa Townsenda, vraćaju se u još jednom visokooktanskom nizu pustolovina dok istražuju krađu baze podataka zaštićenih svjedoka, nakon što je pet osoba s popisa ubijeno. Pomaže im novi Bosley, u pustolovini koja ih sukobljava s „palim anđelom“, njihovim starim neprijateljem, Mršavkom i drugima.