En dag, på terskelen til pensjonisttilværelsen, får CIA-agenten Muir vite at hans tidligere protesjé Bishop er fengslet i Peking, anklaget for spionasje etter å ha forsøkt å frigi en kinesisk fange. Årevis med ondt blod vaskes vekk av en strøm av minner om eventyr delt av de to agentene når Muir påtar seg sitt farligste - og mest personlige - oppdrag noensinne.

Etter utallige forespørsler gjenforenes My Spys dynamiske duo, veteran-CIA-agenten JJ og hans 14-årige stedatter og protesjé Sophie, for å redde verden når en skolekor-tur til Italia blir forstyrret av en ond plan om et kjernefysisk angrep på Vatikanet.

Dr. Evil har vendt tilbake fra en dypfryst tilværelse i verdensrommet og pønsker ut en ny og djevelsk plan for å utslette jorden. Han benytter seg av en nyutviklet tidsmaskin og drar tilbake til 1969 for å stjele draget til sin erkerival Austin Powers. Supersexy Austin, som trekker sin 9mm pistol med mindre hastighet enn sin egen skygge, lar seg ikke stoppe og reiser tilbake til 1969 i en snerten tidsmaskin av tysk merke, forberedt på det meste. Men ikke på å treffe sin like... mann? I CIA's operative agent Felicity Shagwell, en snarsen berte, ram spion og en fantastisk motivasjon når det gjelder å få pusset opp Austins libido.

Eric Knox, grunnleggeren av firmaet Knox Technologies, har funnet opp et software program som - bedre enn fingeravtrykk - kan identifisere personer via stemmen deres. Oppfinnelsen kan bety en katastrofe hvis den faller i gale hender. Og nå er Eric Knox nettopp blitt kidnappet. Straks faller mistanken på konkurrenten Roger Corwin. Bare én mann kan løse mysteriet. Han har nemlig ansatt tre av verdens smarteste, ivrigste og sexy detektiver. De går under navnet... Charlies Angels! Forkledt blant annet som geishas, magedanserinner og racerkjørere kaster de tre vakre detektiv-englene Natalie, Dylan og Alex seg ut i kampen for å løse sitt livs største sak i denne sprengfarlige actionkomedien, som anmeldere over hele verden har rost til skyene.