스파이 업계 최고의 비밀요원 오스틴 파워는 세계 정복의 야심에 헛물만 켜온 닥터 이블을 상대로 오늘도 맹활약 중이다. 번번이 오스틴 파워에게 당한 닥터 이블 일행은 필사의 반격을 위해 온몸이 금으로 이루어진 골드멤버라는 무시무시한 파트너를 영입해 더욱 막강해진다. 그리고 오스틴 파워를 없애야 세계 정복이 가능하다는 결론을 내린 닥터 이블은 눈 안의 가시 같은 존재인 오스틴 파워를 제거하기 위해 모종의 음모를 꾸미는데. 첫번째 오스틴 파워의 아버지 나이젤 파워를 남칩하는 것. 그리고 두번째 작전명 'Preparation H', H 작전이란 바로 골드멤버가 개발한 트랙터 빔과 인공위성을 이용해 남극의 얼음을 녹여 지구를 물에 잠기게 하는 것. 초대형 잠수정까지 준비한 닥터 이블의 지구 정복 야욕은 더욱 치밀해지는데. 이에 오스틴 파워는 골드멤버와 닥터 이블을 체포하고 지구를 구하기 위해 FBI 정예요원 폭시 클레오파트라와 팀을 이루고 전세계를 무대로 시공간을 초월한 험난한 모험을 시작하는데.

불우하고 어두웠던 가정 환경을 갖고 있지만 독립심과 자립심이 강한 노미 말론은 일류 댄서가 되겠다는 꿈을 안고 라스베이거스의 현란한 불야성 속으로 들어간다. 노미는 우연히 스타더스트 특급 호텔 여신쇼 쇼걸들의 무대 의상을 담당하는 몰리를 만나게 된다. 몰리는 여행 도중 소지품을 잃어버린 노미의 처지를 딱하게 여기고 자신의 모빌하우스에서 함께 지내자고 제의한다. 6주 후, 노미는 라스베이거스 변두리의 스트립쇼 클럽인 치타바에서 일하고 있다. 그러나 노미의 꿈은 스트립쇼 댄서가 아니라 스타더스트 호텔 여신 쇼의 쇼걸이 되는 것이다. 노미는 여신쇼의 스타이자 리드 댄서인 크리스탈과 호텔의 엔터테인먼트 디렉터인 잭을 만나게 된다. 크리스탈은 노미에게서 매력을 느끼게 되지만 자신의 애인인 잭이 노미에게 관심을 보이는 것을 시기하게 되는데...

라이언은 12살 때 비행기에서 우연히 제니퍼란 동갑내기 여자아이의 옆자리에 앉게 된다. 그리고 이때부터 이 둘의 운명적 만남이 계속된다. 고등학교때 이웃 고등학교간의 미식축구경기에서 다시 만난 이들은 하나는 치어리더로 또 하나는 많은 사람들 앞에서 우스갯거리가 되는 덜떨어진 고등학생이 되어 있다. 두 사람은 서로의 첫 만남을 기억해내곤 다시 곧바로 헤어진다. 세번째의 만남은 버클리 대학에서이다.

환상가인 닉스는 수제자인 스완을 무척이나 신뢰하며 자신의 모든 능력을 전수해 함께 세상을 자신의 손아귀에 넣으려 하나 스완은 그런 그의 뜻에 동조하지 않는다. 결국 스완의 마음을 돌리려 닉스는 한 소녀를 납치하고 이를 찾으러 온 스완과 친구들은 닉스와 대결을 벌인다. 전혀 상대가 되어 보이지 않던 순간 소녀가 닉스에게 총을 쏘고, 스완은 친구들과 닉스를 단단히 봉해 땅속 깊은 곳에 묻어버린다. 그리고 13년 후... 유능한 사립탐정 해리 다모어는 보험사기사건을 해결하러 로스앤젤레스에 온다. 휴양 삼아 느긋한 마음으로 범인을 쫓고 있던 다모어는 점성술사의 집에서 온몸에 칼이 꽂힌 채 고문당하는 흑인 남자를 발견한다. 퓨리탄과 닉스란 이름을 들먹이며 흑인남자를 괴롭히던 괴한들은 유리파편이 몸에 박히고 높은 건물에서 떨어져도 끄덕 없다. 게다가 세계적인 마술사 필립 스완의 아내도로시아는 다모어에게 알 듯 모를 듯한 제안을 해오는데...

오스틴 파워(Austin Powers/Fat Bastard: 마이크 메이어스 분)는 호시탐탐 지구의 평화를 위협하는 인류의 적 닥터 이블을 물리치기 위해 종횡무진 활약하는 영국의 비밀요원. 1967년에 그는 냉동로켓을 타고 우주로 사라진 닥터 이블을 잡기 위해 냉동인간이 되어 30년을 기다린 끝인 1999년, 오스틴 파워는 닥터 이블(Dr. Evil: 마이크 메이어스 분)에게 긴 잠을 선사하고 행복한 결혼에 골인하여 눈부시게 멋진 아내 바네사 켄싱턴(Vanessa: 엘리자베스 헐리 분)과 신혼의 단꿈에 젖어있었으나, 바네사는 닥터 이블이 보낸 사이보그였다. 냉동로켓을 타고 다시 지구로 돌아온 닥터 이블은 지구파괴 음모에 방해가 되는 오스틴을 제거할 새로운 계획에 착수한다. 1969년으로 돌아가 냉동된 채로 있는 오스틴에게서 힘의 원천인 모조(Mojo)를 훔쳐내면, 지구정복은 식은 죽 먹기인 것이다. 1969년으로 시간 이동한 닥터 이블은 냉동인간 오스틴 파워에게서 모조를 훔쳐내는데 성공한다. 한편 바네사를 잃긴 했지만, 되찾은 싱글의 자유로움을 즐기느라 여념이 없는 오스틴에게 그야말로 청천벽력과 같은 일이 벌어진 것이다. 곧장 1969년으로 향한 것은 당연. 오스틴은 그곳에서 아름답고 섹시한 CIA 요원과 만나지만, 힘의 원천을 잃어버린 그에게 색웰(Felicity Shagwell: 헤더 그레이엄 분)의 접근은 오히려 부담이다. 한편, 닥터 이블은 달기지에 레이저 빔을 설치하고 또 다시 지구정복 음모를 꿈꾼다. 달의 요새로 향한 이블을 쫓아 우여곡절 끝에 달에 도착한 오스틴은 가까스로 이블을 제거할 기회를 얻지만, 승리의 순간을 눈앞에 두고 선택의 기로에 놓이게 된다. 색웰을 인질로 지구와의 선택을 요구하는 이블. 내키지는 않지만, 오스틴은 지구를 구하기 위해 색웰을 포기한다. 지구는 위험에서 벗어나고, 드디어 이블의 종말을 보게 되나 싶었는데. 최후의 순간, 그는 색웰을 살릴 수 있는 조건을 제안한다.