Dr. Evil en Mini-Me zijn ontsnapt uit hun gevangenis, om vervolgens samen met de slechte Goldmember een plan voor wereldheerschappij te verzinnen.
Dit plan bestaat uit flink wat tijdreizen, en het kidnappen van de spion Nigel Powers (Michael Caine), de vader van geheim agent Austin Powers (Mike Myers). Terwijl Austin Dr. Evil, Mini-Me en Goldmember door de tijd achterna reist stopt hij in 1975. Hier krijgt hij hulp van een oude vriendin, detective Foxy Cleopatra (Beyonce Knowles).
