지구에 잠입한 외계인을 감시하는 MIB요원 제이. 요원 케이가 MIB를 떠난 후, 많은 파트너들과 호흡을 맞추지만 베테랑 케이의 빈자리가 크기만 하다. 또 다른 수다쟁이 요원 프랭크는 파트너라기보다 오히려 제이를 거추장스럽게 하며 말썽만 피울 뿐인데… 그러던 중 25년전, MIB에게 당한 복수를 위해 마이크로 우주선이 지구에 침입한다. 콜라캔 크기의 우주선에서 내린 외계 생명체는 여성지 모델로 자신을 복제하고 MIB에 침입한다. 그녀의 이름은 셀리나… MIB요원 중 일부가 셀리나와 손을 잡게 된 사실을 알게 되는 제이. 그러나 때는 이미 늦어 지구는 은하계의 전쟁에 휘말린 위험에 처하게 된다. 위기에 놓인 지구, 요원 제이는 요원 케이의 도움을 필요로 하게 되고 제이는 케이의 기억을 복구시키려 갖은 애를 쓰는데…