Durante os anos 1960, bem no auge da Guerra Fria, o agente da CIA Napoleon Solo e o agente da KGB Illya Kuryakin precisam deixar de lado suas hostilidades de longa data para deterem uma misteriosa organização criminosa internacional, que está disposta a desestabilizar o frágil equilíbrio no poder mundial. Com apenas uma pista em mãos, os agentes se apressam para encontrar um cientista alemão desaparecido que é a peça-chave para que eles se infiltrem na organização.