1967 Londrasında, moda fotoğrafçısı kimliğini kullanan gizli ajan Austin Powers, azılı düşmanı Dr. Evil ile karşı karşıyadır. Tam onu yakalamak üzereyken, kötü adam kendini dondurarak kaçmayı başarır. Austin Powers da onu takip etmek ve gelecekteki mücadeleye hazır olmak için aynı dondurulma işlemine gönüllü olur.

Otuz yıl sonra uyandırılan Austin, kendini tamamen yabancı bir dünyada bulur. Bu sırada Dr. Evil, Virtucon adlı bir şirketin arkasına gizlenerek yeniden ortaya çıkar. Modern teknolojiyi kullanarak Birleşmiş Milletleri hedef alan büyük çaplı bir fidye planı hazırlamıştır.

İki ezeli rakip, değişen dünyada yeniden karşı karşıya gelir. Austin Powers, 60ların naif ve özgüvenli tavrıyla modern çağın karmaşasına uyum sağlamaya çalışırken, Dr. Evilın karanlık planlarını bozmak için mücadele eder. Eski dostu Bayan Kensingtonun kızı Vanessa ile iş birliği yaparak, hem geçmişin izlerini hem de bugünün tehlikelerini alt etmeye çalışır.