Луис је млади проналазач који одраста у установи за напуштену децу. Његови изуми не свиђају се потенцијалним усвојитељима па се свака прилика за стицање нових родитеља претвара у разочарање. Једног дана Луис упознаје мистериозног странца Вилбура Робинсона. Уз помоћ временске машине њих двојица путују у будућност. У фантастичном свету године 2037. жабе које певају и пси са наочарима су једнако уобичајени као и диносаури који говоре. Неочекиваним обратом догађаја, Луис открива како судбина целе будућности лежи у његовим рукама, но не може је спасити сам - требати ће му помоћ ћакнуте породице Робинсон...

Радња започиње у Лондону године 1967., у центру супкултуре лудих 60-тих, која је донела слободну љубав, психоделију и дроге. Остин Пауерс, лондонски модни фотограф и једна од звезда тамошње свинг-сцене, зарађује за живот као тајни агент британске владе, борећи се против лоших момака заједно са својом партнерком, гђом Кенсингтон.

Радња приказује покушај криминалног генија Др. Ивила да уклони Остина тако што ће времепловом отићи у прошлост и украсти његов “моџо” (заводничке способности), односно Остинове напоре да то спречи, при чему му помаже америчка агенткиња Фелисити Шегвел.

Прошле су три године откако је Остин Пауерс, међународни шпијун, сусрео свог заклетог непријатеља, Др. Ивила, но након што Др. Ивил и његов клон, суучесник Мини Ми побегну из затвора, Остин је поновно у акцији спашавања света од "Др.-а Зла". Заједно с тајанственим Голдмембером Др. Ивил смишља план путовања кроз време који ће му омогућити да завлада светом. План укључује и отмицу Најџела Пауерса, Остиновог оца и најпознатијег енглеског шпијуна. У потери за злочинцима Остин Пауерс посећује 1975. и удружује се са старом љубави, Фокси Клеопатром, отмјеном и сналажљивом детективком. Заједно морају пронаћи начин да спасе Најџела и осујете прљаве планове Др. Ивила и Голдмембера.