Em 1969, o agente secreto britânico Austin Powers (Mike Myers) está prestes a capturar o gênio do mal Dr. Evil (Mike Myers), mas o vilão consegue escapar sendo congelado e enviado ao espaço. Ciente de suas incríveis habilidades como agente secreto, Austin oferece-se para também ser congelado e retornar caso o terrível vilão reapareça. Trinta anos depois, Dr. Evil acorda em Nevada (EUA), rouba uma arma nuclear e pega o mundo como refém, exigindo US$ 100 bilhões de resgate. Austin é acordado para tentar deter Dr. Evil ao lado da bela Vanessa Kensington (Elizabeth Hurley), filha de uma ex-parceira sua no passado. O dois vão para Las Vegas à procura de Evil. Além de ter de capturar o vilão, Austin ainda ve e se habituar à cultura dos anos 90.