ในช่วงต้นทศวรรษ 1960 นโปเลียน โซโล เจ้าหน้าที่ CIA และเจ้าหน้าที่ KGB อิลยา คูยาคิน เข้าร่วมในภารกิจร่วมกันต่อต้านองค์กรอาชญากรรมลึกลับ ซึ่งกำลังทำงานเพื่อแพร่ขยายอาวุธนิวเคลียร์