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.
Trois ans après qu'un virus ait ravagé les Etats-Unis, un seul homme est immunisé contre l'infection. Le futur de l'humanité dépend de lui, mais le terrible secret qu'il cache pourrait mettre en danger l'équipe chargée de le conduire jusqu'en Californie, dans un laboratoire susceptible de développer un vaccin. Le chemin sera long et semé d'embûches...