故事发生在第一部的四年之后，此时特警K（汤姆•李•琼斯 饰）已经退休，成为一名普通的邮局局长，而J（威尔•史密斯 饰）则继续从事MIB的工作。

月球最高监狱，穷凶极恶的伯格罗多星人鲍里斯（杰梅奈·克莱门特 Jemaine Clement 饰）越狱逃亡。他在1969年犯下邪恶罪行，最终被年轻的K（乔什·布洛林 Josh Brolin 饰） 砍掉一只手臂，送入监狱。此次他逃脱的目的，就是穿越时空杀死K。与此同时，J （威尔·史密斯 Will Smith 饰）和K（汤米·李·琼斯 Tommy Lee Jones 饰）一如既往处理各种外星人引起的混乱，因对鲍里斯的案件三缄其口，两个好搭档心生隔阂。

《美女税》为了应对严苛的财政压力，日本政府出台“美女税”，即向那些在现实生活中因为容貌得到不少额外福利的美女征税。美丽的OL爱子（佐佐木希 饰）被征税额高达20%，虽然有些吃不消，她却渐渐为此沾沾自喜。《做梦机器》在现实生活中郁郁不得志的健二（洼田正孝 饰）意外发现母亲是一个机器人，此后他开始意识到周遭种种的不协调，继而意识到绝大多数的都市人都变成了机器人，而他们的本体隐藏在某个角落中。 《通勤军队》因纳豆的缘故，茨城县宣布独立，并与日本政府发生战争。政府高额聘请各界人士担当通勤军人。某武器生产企业的员工（西岛秀俊 饰）阴差阳错加入军队，由此感受到前所未有的活力。《猜谜大叔》不就刚刚在电视上获得“猜谜大王”称号的古贺三郎（高桥一生 饰），某天迎来了意外访客——猜谜大叔（松重丰 饰）。对方源源不断提出各种问题，难道说这就是获奖附赠的一年份猜谜？

In the year 2070, Caulder Benson is a government archivist officer charged by an increasingly invasive and restrictive government to destroy all elements and remnants of his society's self-indulgent and avaricious past.

21世纪初，一场瘟疫夺去了99%的人类生命，幸存者们依靠科学家古德查德的发明，建造孤城布瑞拉格维系文明。时间过去四百年后，部分市民不满古德查德政权独裁统治与持续发生的失踪案，组建武装力量魔力党（Monicans）对抗。 女战士伊恩（查理兹·塞隆 Charlize Theron 饰）是魔力党中实力顶尖的人物，在完成破坏古德查德监控系统的任务中，伊恩目睹了被对方杀害的亲妹遗体，伊恩在怒火添胸时得到了刺杀古德查德首脑特雷弗的指令，但当她与特雷弗面对面时，对方呼唤“凯瑟琳”这个名字让她陷入混乱的记忆无法行动。伊恩脱身后着手调查这座城市的真相，发现一直以来的失踪案与克隆计划息息相关，而布瑞拉格运行的基础便是复制人类。伊恩的发现很快引起连锁反应，将各方势力卷入其中……

位于加拿大的深山老林，背负着永生之苦的“金刚狼”罗根（休·杰克曼 Hugh Jackman 饰）隐居于此。在一次与猎人的冲突中，他得到东瀛女子雪生（福岛莉拉 饰）的帮助。雪生是罗根二战期间的旧相识矢志田派来的下属，似乎不久于人世的老友渴望死去之间再见罗根一面。跨越重洋的罗根终于见到在虚弱的矢志田，对方希望他能够保护自己的孙女真理子（冈本多绪 饰）。随着老人谢世，葬礼上突然战火点燃。罗根在雪生的帮助下拼死救出真理子，而矢志田的儿子信玄（真田广之 饰）似乎另有所图。逃亡途中，罗根意外发现他丧失了自愈的能力，金刚狼最大的危机降临……

位于加拿大的深山老林，背负着永生之苦的“金刚狼”罗根（休·杰克曼 Hugh Jackman 饰）隐居于此。在一次与猎人的冲突中，他得到东瀛女子雪生（福岛莉拉 饰）的帮助。雪生是罗根二战期间的旧相识矢志田派来的下属，似乎不久于人世的老友渴望死去之间再见罗根一面。跨越重洋的罗根终于见到在虚弱的矢志田，对方希望他能够保护自己的孙女真理子（冈本多绪 饰）。随着老人谢世，葬礼上突然战火点燃。罗根在雪生的帮助下拼死救出真理子，而矢志田的儿子信玄（真田广之 饰）似乎另有所图。逃亡途中，罗根意外发现他丧失了自愈的能力，金刚狼最大的危机降临……

1845年，尚年幼的维克多与詹姆斯兄弟俩在长辈之间一场突如其来争执中唤醒了自身的潜能，詹姆斯情急之下将陌生的生父杀死，自此兄弟两人流落战场，他们凭借不死不衰之身和野兽一般的天赋在各个时代的战争中大开杀戒，直到遇见史崔克少校并加入了他的异能人特殊部队。詹姆斯（休·杰克曼 Hugh Jackman 饰）很快厌倦了对弱势者的杀戮，离开了团队和维克多（列维·施瑞博尔 Liev Schreiber 饰），与女友凯拉隐居在山林中，做了一名伐木工人。六年后，詹姆斯惊闻昔日的超能力队友纷纷被杀害，而杀手正是哥哥维克多，不久连凯拉也遭其毒手，愤怒的詹姆斯与史崔克合作，将自己的身体改造，成为钢筋铁骨的“金刚狼”。金刚狼摆脱军方控制后，发誓要杀死维克多和史崔克为凯拉报仇……

在围剿斯克鲁人的战斗中，克里人星际战队成员弗斯（布丽·拉尔森 Brie Larson 饰）不幸成为对方的俘虏。斯克鲁人尝试探究弗斯的记忆，最终发现连弗斯本人都不知道的一段往事，进而也得知名为温迪•劳森博士的女子掌握着他们急于得到的时空引擎。趁对方不备，拥有强大超能力的弗斯摆脱束缚，逃到了代号为C-53的地球，而这里也正是她那段失落的记忆的发生地。未过多久，神盾局探员弗瑞特工（塞缪尔·杰克逊 Samuel L. Jackson 饰）找上门来，而紧随其后的斯克鲁人更是引发了地球人前所未见的大骚动。