เรื่องราวเกิดขึ้นในช่วงสงครามเย็น โดยเล่าถึงการทำงานร่วมกันของสองสายลับจากสองประเทศที่มีความเป็นศัตรูกัน คือ Napoleon Solo (รับบทโดย Henry Cavill) จาก CIA และ Illya Kuryakin (รับบทโดย Armie Hammer) จาก KGB
เมื่อมีการค้นพบว่าองค์กรอาชญากรรมกำลังพัฒนาอาวุธนิวเคลียร์ พวกเขาจึงต้องร่วมมือกันเพื่อหยุดยั้งการคุกคามนี้ โดยมี Gaby Teller (รับบทโดย Alicia Vikander), หญิงสาวที่มีความรู้เกี่ยวกับการพัฒนาอาวุธ ในฐานะผู้ช่วย
ทั้งสามคนต้องเผชิญกับความท้าทายและการผจญภัยที่เต็มไปด้วยอันตราย ขณะเดียวกันก็ต่อสู้กับความไม่ไว้วางใจกันระหว่างสองสายลับจากสองประเทศ