미국의 3대 담배회사 브라운&윌리암슨에서 연구 개발부 책임자겸 부사장이었던 제프리 와이갠드 박사는 어느날 갑자기 회사에서 의사소통 능력 미달을 이유로 해고 당하고 만다. 판매량 증대를 위해 인체에 치명적인 암모니아 화합물질을 담배에 삽입하라는 회사의 계획에 반대했기 때문이다. CBS 시사 고발프로그램인 60분의 PD 로웰 버그만을 만나게 된 와이갠드 박사는 회사의 비리를 폭로하려 하지만, 담배회사는 와이갠드 박사와 그 가족의 생명을 위협하는 한편, 막대한 자본력으로 CBS의 운영진을 움직여 그의 입을 막으려고 한다.

오스틴 파워는 호시탐탐 지구의 평화를 위협하는 인류의 적 닥터 이블을 물리치기 위해 종횡무진 활약하는 영국의 비밀요원. 1967년, 악당 이블 박사는 자신의 숙적인 잘나가는 영국 첩보원 오스틴 파워를 암살하려는 계획이 실패하자, 자신의 계획을 미래에서 성취할 요량으로 냉동실에 들어간다. 그리고 그의 음모를 막기 위해 오스틴 파워 또한 냉동실로 들어가고.... 30년 뒤, 이블 박사는 해빙되어 지구의 마그마를 터뜨릴 폭탄을 훔친 뒤, UN을 상대로 백 억 달러를 요구하고, 연이어 깨어난 오스틴 파워는 냉동 전 그의 파트너였던 켄싱턴 부인의 딸과 함께 짝을 지어 이블 박사의 음모에 맞선다. 60년대에 제임스 본드도 액션대신 본드걸과 로맨스만 해댔던 지라, 오스틴 파워도 그 영향을 받았는지 해빙된 이후, 파트너와의 로맨스만 꿈꾸고 매사를 제멋대로 행동한다. 하지만 곧 90년대에 적응에 어려움을 느끼고, 한 2분정도 갈등하는 모습을 보인다. 이블 박사도 상황은 마찬가지인지라 오합지졸인 부하들 다스리랴, 30년 사이 태어나서 장성한 자신의 아들과의 멀어진 사이를 가깝게 하려고 눈물겨운 노력을 한다. 지구를 불바다로 만들어 버릴 닥터 이블의 음모. 오스틴과 파트너 바네사가 그 열기의 한 복판으로 접속한다.

도미니카는 병든 어머니를 책임져야 하는 가장이자 동료의 시기심으로 다리를 다친 비운의 발레리나다. 그는 러시아 정보국 간부인 삼촌의 계략에 빠져 어쩔 수 없이 스파이가 되는 길을 택한다. 탁월한 신체적 조건을 가진 이들에게 심리 조작술을 가르쳐 정보원으로 양성하는 스패로 스쿨. 한계를 뛰어넘는 훈련과정을 통해 레드 스패로 사상 가장 치명적인 스파이로 새롭게 태어난 도미니카는 이후 미국과 러시아의 이중첩자를 가려내기 위해 CIA 요원 나다니엘에게 도미니카가 접근하는데...

오스틴 파워(Austin Powers/Fat Bastard: 마이크 메이어스 분)는 호시탐탐 지구의 평화를 위협하는 인류의 적 닥터 이블을 물리치기 위해 종횡무진 활약하는 영국의 비밀요원. 1967년에 그는 냉동로켓을 타고 우주로 사라진 닥터 이블을 잡기 위해 냉동인간이 되어 30년을 기다린 끝인 1999년, 오스틴 파워는 닥터 이블(Dr. Evil: 마이크 메이어스 분)에게 긴 잠을 선사하고 행복한 결혼에 골인하여 눈부시게 멋진 아내 바네사 켄싱턴(Vanessa: 엘리자베스 헐리 분)과 신혼의 단꿈에 젖어있었으나, 바네사는 닥터 이블이 보낸 사이보그였다. 냉동로켓을 타고 다시 지구로 돌아온 닥터 이블은 지구파괴 음모에 방해가 되는 오스틴을 제거할 새로운 계획에 착수한다. 1969년으로 돌아가 냉동된 채로 있는 오스틴에게서 힘의 원천인 모조(Mojo)를 훔쳐내면, 지구정복은 식은 죽 먹기인 것이다. 1969년으로 시간 이동한 닥터 이블은 냉동인간 오스틴 파워에게서 모조를 훔쳐내는데 성공한다. 한편 바네사를 잃긴 했지만, 되찾은 싱글의 자유로움을 즐기느라 여념이 없는 오스틴에게 그야말로 청천벽력과 같은 일이 벌어진 것이다. 곧장 1969년으로 향한 것은 당연. 오스틴은 그곳에서 아름답고 섹시한 CIA 요원과 만나지만, 힘의 원천을 잃어버린 그에게 색웰(Felicity Shagwell: 헤더 그레이엄 분)의 접근은 오히려 부담이다. 한편, 닥터 이블은 달기지에 레이저 빔을 설치하고 또 다시 지구정복 음모를 꿈꾼다. 달의 요새로 향한 이블을 쫓아 우여곡절 끝에 달에 도착한 오스틴은 가까스로 이블을 제거할 기회를 얻지만, 승리의 순간을 눈앞에 두고 선택의 기로에 놓이게 된다. 색웰을 인질로 지구와의 선택을 요구하는 이블. 내키지는 않지만, 오스틴은 지구를 구하기 위해 색웰을 포기한다. 지구는 위험에서 벗어나고, 드디어 이블의 종말을 보게 되나 싶었는데. 최후의 순간, 그는 색웰을 살릴 수 있는 조건을 제안한다.

사이먼 템플러(Simon Templar: 발 킬머 분)는 변장의 명수인 전문 도둑이다. 그는 주문받은 물건을 깜쪽같이 훔쳐내서 막대한 금액의 사례금을 받는다. 세인트라는 별칭은 언제나 가톨릭 성자의 이름으로 가명을 만들기 때문이다. 사이먼이란 이름도 성경에 등장하는 '신의 권력을 사려고 시도했던 마술가, 시몬 마구스'에서 따온 것이고 템플러 역시 중세의 수도승 이름이다.(원작에서 세인트는 항상 성자 모양의 표식을 범죄 현장에 남기지만 영화에서는 등장하지 않는다.) 마지막 장면에서 러셀이 사이몬에게 남겨준 옷핀이 바로 세인트의 표식이고, 찾아헤맨 자아이다. 러시아의 야심가 트레티악은 세인트에게 한 여성 과학자의 공식을 훔쳐달라는 주문을 한다. 옥스퍼드 대학의 박사인 그녀는 세계의 에너지 부족을 완전히 해결할 수 있는 혁신적인 핵융합기술을 발견한 것이다. 공식을 빼내기 위하여 세인트는 박사에게 접근한다. 세인트는 무난하게 공식을 적은 메모지를 빼돌리지만 문제는 두 사람 모두 사랑에 빠졌다는 점. 놀라운 통찰력으로 세인트의 행방을 알아낸 러셀은 모스크바로 찾아간다. 세인트는 트레티악에게 메모를 넘겨주지만, 트레티악은 약속한 금액을 주지 않고 오히려 두 사람을 살해하려 하는데...

스파이 업계 최고의 비밀요원 오스틴 파워는 세계 정복의 야심에 헛물만 켜온 닥터 이블을 상대로 오늘도 맹활약 중이다. 번번이 오스틴 파워에게 당한 닥터 이블 일행은 필사의 반격을 위해 온몸이 금으로 이루어진 골드멤버라는 무시무시한 파트너를 영입해 더욱 막강해진다. 그리고 오스틴 파워를 없애야 세계 정복이 가능하다는 결론을 내린 닥터 이블은 눈 안의 가시 같은 존재인 오스틴 파워를 제거하기 위해 모종의 음모를 꾸미는데. 첫번째 오스틴 파워의 아버지 나이젤 파워를 남칩하는 것. 그리고 두번째 작전명 'Preparation H', H 작전이란 바로 골드멤버가 개발한 트랙터 빔과 인공위성을 이용해 남극의 얼음을 녹여 지구를 물에 잠기게 하는 것. 초대형 잠수정까지 준비한 닥터 이블의 지구 정복 야욕은 더욱 치밀해지는데. 이에 오스틴 파워는 골드멤버와 닥터 이블을 체포하고 지구를 구하기 위해 FBI 정예요원 폭시 클레오파트라와 팀을 이루고 전세계를 무대로 시공간을 초월한 험난한 모험을 시작하는데.

은퇴를 앞둔 CIA 요원 잭 퀸(Jack Quinn: 장 끌로드 반담 분)에게 내려진 CIA의 마지막 임무는 크로아티아의 미군기지에서 탈취당한 플루토늄을 되찾는 것이다. 작전은 성공하고 잭은 은퇴한다. 그로부터 3년 후 임신한 아내와 평범하게 살고 있는 잭은 이번에도 마지막임을 강조하면서 CIA로부터 국제적인 테러리스트인 스타브로(Stavros: 미키 루크 분)를 체포해달라는 요구를 받는다. 폭파와 요인 체포가 주특기인 잭은 무기 취급 전문가인 야즈(Yaz: 데니스 로드맨)의 도움을 받아 다시 CIA의 작전에 투입되지만 스타브로를 놓치고 만다. 이 과정에서 스타브로의 어린 아들과 아내가 잭의 대원들에게 피살된다. 잭은 스타브로를 추격하는 과정에서 스타브로가 장치한 폭탄의 폭발로 인해 의식을 잃은 후 사라져버린다. 모든 사람은 잭이 죽은 것으로 믿고 있다. 정신을 차린 잭은 자신이 콜로니(Colony)란 섬에 와있음을 알게 된다. 콜로니는 작전 중에 죽은 것으로 되어있는 전직 CIA요원들의 비밀 정보국. 이곳은 특수 전자장치에 의해 외부세계에선 침투할 수 없는 비밀 기지이다. 잭은 아내를 구하고 복수를 위해 이곳 콜로니를 극적으로 탈출하고

비와 안개의 나라로 알려진 영국 날씨, 정상적인 날씨를 위해 작동 중인 기상안전보호 프로그램에 이상이 생긴다. 날씨는 국가 안보와 밀접한 관련이 있기 때문에, '마더(mother): 짐 브로드벤트 분)'라 불리는 영국 첩보국장은 일급 비밀요원 존 스티드(John Steed: 랄프 피네스 분)를 시켜 이 사건을 조사하게 한다. 존은 중절모와 잘 다듬어진 테일러 양복을 입은 전형적인 영국 신사. 어떤 상황에서도 절대 흥분하지 않는 그는 사안이 사안인지라 날씨에 능통한 기상학 박사 에마 필(Emma Peel: 우마 써먼 분)을 파트너 삼아 사건을 조사한다. 존과 에마는 유력한 용의자로 의심되는 어거스트 드 윈터 박사(Sir August de Wynter: 숀 코넬리 분)를 찾아가고 여기서 존은 에마와 똑같은 사람의 공격을 받는다. 그러나 이는 어거스트가 에마와 똑같은 인물을 복제해 사람들을 혼란케 하고 에마를 위험에 몰아넣어서 자기 편으로 삼고자 하는 전략이다. 어거스트의 진짜 목적은 기괴한 날씨를 수단삼아 전 세계를 혼란에 빠뜨리고, 자기가 직접 날씨를 조작, 이를 팔아서 부와 권력을 손에 쥐려하는데 있다. 어거스트와 무시무시한 음모를 막고 평화를 지키려는 존과 에마의 싸움은 시작되었다.