En un alocado viaje a través del tiempo, conocemos a un espía británico de los años 60 que es el epítome de la moda y el carisma, Austin Powers. Tras ser congelado en el tiempo por su archienemigo, el Dr. Maligno, Powers despierta en el Londres de los 90, donde deberá adaptarse a un mundo completamente diferente lleno de nuevos gadgets y costumbres. Pero la moda no es la única cosa que ha cambiado; su inconfundible estilo de vida hedonista y su actitud despreocupada lo convierten en un pez fuera del agua en esta nueva era.

En un mundo donde la tecnología supera la imaginación, el agente del FBI Sean Archer ha dedicado su vida a capturar al criminal más letal de todos: Castor Troy, un terrorista que ha dejado una estela de destrucción a su paso. Después de una trágica pérdida personal a manos de Troy, Archer está decidido a llevarlo tras las rejas. Sin embargo, un giro inesperado de los acontecimientos lo lleva a un arriesgado procedimiento quirúrgico: se le implanta la cara de Troy para infiltrarse en su círculo íntimo y descubrir sus planes demoníacos.