Ethan Hunt, un agent secret de haut niveau, est accusé de la mort de son équipe d'espionnage. Alors qu'il fuit les criminels du gouvernement, qu'il s'introduit dans la chambre forte la plus impénétrable de la CIA et qu'il se cramponne au toit d'un train à grande vitesse, Hunt se retrouve dans une course effrénée pour devancer ceux qui le poursuivent… et se rapprocher petit à petit d'une vérité bouleversante.
L'agent Ethan Hunt doit récupérer et détruire un virus mortel, baptisé « la Chimère », qui a été dérobé par son ancien collègue Sean Ambrose. Ce dernier détient l'antidote et se terre dans un laboratoire de Sydney. Pour infiltrer son quartier général hautement sécurisé, Hunt et son assistant Luther Stickell tentent d'approcher Nyah Hall, l'ancienne petite amie de Sean.
Ethan Hunt a quitté Mission Impossible. Il forme désormais les futurs agents du gouvernement américain. Un poste qui devrait enfin lui permettre de mener une existence tranquille auprès de sa femme Julia. Mais quand Lindsey, l'une de ses élèves, est kidnappée à Berlin par Owen Davian, un trafiquant d'armes, Ethan se sent obligé de lui porter secours et repart, sans hésiter, en mission pour la libérer.
Spécialiste de la filature, Harry Caul est engagé pour suivre un couple et enregistrer leur conversation. Une fois sa mission accomplie, Caul écoute la bande sonore. La banalité des propos le surprend. S'agit-il d'un code secret?
Dans le Stalag 17, un camp de prisonniers près du Danube, plus de 600 pilotes américains sont incarcérés. Toutefois, l'ambiance est bonne. Les plaisanteries contre les officiers allemands vont bon train, les jeux et paris ne manquent pas. Mais un jour, la tentative d'évasion de Manfredi et de Johnson échoue lamentablement. La trahison ne fait aucun doute. Les Allemands devaient forcément avoir eu connaissance de l'existence du tunnel par lequel les malheureux comptaient prendre la poudre d'escampette. Soudain, l'ambiance se dégrade, tout le monde se surveille et chacun cherche le traître. Les soupçons se portent sur un sergent au caractère cynique, JJ Sefton. À tort ou à raison…?
Un agent secret des années soixante est sorti du cryofreeze pour s'opposer à son plus grand ennemi des années quatre-vingt-dix, où ses attitudes sociales sont carrément déplacées.
Le Dr Evil est de retour avec une nouvelle machine à remonter le temps, qui lui permet d'aller dans les années 1960 et de voler le mojo d'Austin Powers, le privant ainsi de ses parties de jambes en l'air.
Après avoir appris que son père a été enlevé, Austin Powers doit se rendre en 1975 et vaincre le méchant et bien nommé Goldmember, et qui travaille avec le Dr Evil.
L'International Psychic Power Group est une organisation secrète financée par les Nations Unies. Composée de surhommes clairvoyants sous le couvert du Centre international de recherche sur la pollution, elle mène une guerre privée contre des ennemis qui menacent la paix mondiale et l'anéantissement total de la race humaine. Alors que l'hostilité entre l'Est et l'Ouest atteint un point d'ébullition, quatre délégués d'Europe de l'Est sont assassinés à bord de l'Express international Milan-Genève alors qu'ils se rendent aux Nations Unies pour le Comité de médiation des différends internationaux. Le Premier ministre baltonien est le prochain à être ciblé pour être éliminé. Un assassin psychique impitoyable nommé Goro traque les sauveurs psychokinétiques, eux-mêmes marqués à mort par un groupe anti-ESPY dirigé par l'insidieux et surhumain Ulrov, qui prévoit de détruire l'humanité en déclenchant la troisième guerre mondiale.
Venise, Kronsteen, grand champion d'échecs et membre du Spectre, a été chargé par Blofeld de rallumer la guerre froide entre l'Est et l'Ouest. Avec l'aide de Rosa Klebb, ex-chef des services secrets soviétiques, il a mis au point une stratégie qui passe par Istanbul et le vol du nouveau lecteur de déchiffrement soviétique. Persuadé que les britanniques vont mordre à l'hameçon qu'il leur tend et qu'ils vont envoyer sur place James Bond, il charge Klebb de recruter une jeune femme au sein du consulat russe, dont le rôle sera de séduire Bond, de l'aider à s'emparer du lecteur et de le livrer à un redoutable tueur, Red Grant. La première partie du plan de Kronsteen se déroule sans anicroche. Bond arrive à Istanbul et y rencontre Kerim Bey qui dirige les services de renseignements britanniques en Turquie. Il apprend ainsi que Tatiana Romanova est prête à passer à l'Ouest en leur donnant le lecteur.