Le combat entre Austin Powers et le Docteur Denfer (Docteur Terreur dans la version québécoise) continue plus que jamais. Cette fois-ci le Docteur Denfer décide de voyager dans le temps en se servant d'une machine spéciale.
Danny Ocean convoque ses complices à Las Vegas : leur ami et mentor Reuben Tishkoff a été victime d'un infarctus du myocarde. La raison ? Son association avec Willy Bank, magnat des casinos réputé sans scrupule et sans pitié. Bank a doublé Tishkoff et l'a laissé pour mort. Les « Ocean's Eleven » décident d'infliger une sévère correction à leur nouvel ennemi. Tous les moyens seront bons : truquer les dés, la roulette, pirater les machines à sous, les mélangeurs de cartes, ruiner le séjour de l'homme chargé d'évaluer l'hôtel pour Royal Review, provoquer un tremblement de terre, et même faire alliance avec leur pire ennemi, Terry Benedict.
La vie de Tom Mullen est bouleversée le jour où son fils est enlevé. Très vite, les ravisseurs demandent une rançon... Au début, il est prêt à payer jusqu'au jour où il réalise que ces ravisseurs n'ont pas l'intention de rendre le petit vivant, devenu désormais un témoin gênant. Il tente son ultime carte : il annonce au monde entier (et aux ravisseurs) qu'il ne leur donnera rien et qu'avec la rançon, qu'il étale devant lui, il met désormais leur tête à prix jusqu'à ce que son fils lui soit rendu. Il ajoute devant les caméras être serein à ce sujet, les ravisseurs ne faisant pas partie d'un milieu dont l'intégrité soit la plus grande caractéristique. Dans la réalité et hors caméras, le stress de la situation le ronge pourtant. Cette méthode inattendue porte cependant vite ses fruits car les ravisseurs - dirigés par un policier véreux, James Shaker - commencent eux-mêmes à paniquer, à se soupçonner et à se diviser.
À Chicago, dans les années 1920, les meurtrières Roxie Hart (qui a tué son amant) et Velma Kelly (qui a tué son mari et sa sœur) sont prêtes à tout, l'une pour éviter la peine capitale (Velma), l'autre pour éviter la peine capitale et… devenir célèbre (Roxie). Aidées par un célèbre et brillant avocat, Billy Flinn, les deux meurtrières vont enchaîner coup bas sur coup bas pour parvenir à leurs fins. Elles découvriront qu'à Chicago, même la popularité des meurtres est passagère...
John McClane se rend en Russie pour libérer Jack, son fils emprisonné. Il apprend que ce dernier est un agent de terrain de la CIA qui doit récupérer un dossier contenant des preuves pouvant compromettre l'ascension de Viktor Chagarin, un politicien russe haut placé. C'est Yuri Komarov, prisonnier, qui est à l'origine de ce dossier. Jack arrive à s'échapper de prison avec Yuri, et lui propose un marché : son extradition de Russie en échange du dossier. Yuri accepte, mais il se fait enlever par Alik et son équipe, qui travaillent pour Viktor. Eux aussi veulent récupérer le dossier, avec l'intention de le détruire.
Le policier de Détroit Axel Foley retourne à Beverly Hills pour aider ses amis et collègues Rosewood et Taggart. Ces derniers ne parviennent pas à appréhender une bande de criminels qui commettent des hold-up sanglants et qui ont tiré sur l'inspecteur Bogomil.
Debbie (Sandra Bullock), la sœur de Daniel Ocean qui vient de mourir, sort de prison après cinq ans de détention. Elle a passé tout ce temps à préparer un projet particulièrement ambitieux : il s'agit de dérober le Toussaint, un collier de diamants de Cartier estimé à 150 millions de dollars, lors du gala au Metropolitan Museum of Art de New York, qui est organisé dans le cadre d'une exposition de bijoux royaux.
Une fois de plus, Austin Powers et le Docteur Denfer s'affrontent. Mais cette fois-ci, le meilleur agent secret de Grande-Bretagne se trouve face à un nouvel ennemi : Goldmember, qui a enlevé son père Nigel Powers. Ensemble, le Docteur Denfer et Goldmember projettent de noyer le monde dans les profondeurs des océans ; dès lors, Austin Powers doit non seulement délivrer son père, mais aussi empêcher le Docteur Denfer et Goldmember de mener leur plan diabolique à bien.
Evelyn Salt (Angelina Jolie) est un agent considéré au sein de la CIA. Et quand la CIA veut interroger un nouveau transfuge des services secrets russes, elle choisit naturellement Salt.
À Boston, une lutte sans merci oppose la police à la mafia irlandaise dirigée par Frank Costello, parrain des quartiers sud. Ce dernier va racketter une épicerie et repère un enfant, Colin Sullivan. Il lui fait comprendre comment le monde marche.
En 1935, Paul Edgecombe est gardien-chef au pénitencier de Cold Mountain en Louisiane, au bloc E, surnommé La Ligne verte, où sont détenus les condamnés à la chaise électrique. Un jour, un nouveau détenu arrive. Il s'agit de John Coffey, un colosse, condamné pour le viol et le meurtre de deux sœurs. Cependant, ces faits offrent un contraste très troublant avec la douceur et la gentillesse de John qui est, semble-t-il, doté de pouvoirs surnaturels.
Les policiers Martin Riggs et Roger Murtaugh ont pris un coup de vieux, mais demeurent le duo de flics de Los Angeles le plus efficace. Lors d'une affaire où ils maîtrisent un homme avec un lance-flammes, Riggs apprend par Murtaugh qu'il va devenir papa : sa compagne, Lorna Cole, qui fut aussi son ancienne collègue, est enceinte. Quant à Murtaugh, il va être grand-père : sa fille Rianne est aussi enceinte de leur collègue Lee Butters, un jeune flic, même si Roger ne connaît pas encore l'identité du père.
À Gotham City, un couple fortuné, Tucker et Esther Cobblepot (Paul Reubens et Diane Salinger), abandonne son enfant à la naissance en le jetant dans les égouts à cause de sa difformité. Il est recueilli et élevé par les manchots du zoo. Trente-trois ans plus tard, Oswald Cobblepot (Danny DeVito) a grandi dans les égouts et refait surface comme un criminel nommé Le Pingouin. Il kidnappe un industriel millionnaire, Max Shreck (Christopher Walken). À cause des preuves rassemblées par le Pingouin des activités criminelles des affaires de Shreck, ce dernier lui propose de le sortir des égouts et de le faire entrer dans l'élite de Gotham. Le Pingouin élabore un plan pour faire son entrée dans le monde public en se faisant passer pour un héros. Il fait kidnapper le fils du maire pour ensuite le délivrer lui-même. Malgré la popularité du Pingouin, le millionnaire Bruce Wayne, alias Batman (Michael Keaton), reste sceptique sur ce dernier. Il enquête sur le passé du Pingouin et établit un lien avec un gang de criminels, le Gang du Cirque du Triangle Rouge. Le gang a récemment fait des ravages sur Gotham, entrainant la disparition de plusieurs enfants. Il décide de défendre Gotham contre eux.
Elise Clifton-Ward (Angelina Jolie) est suivie par la police française qui travaille avec Scotland Yard sous la direction de l'inspecteur John Acheson (Paul Bettany). Acheson a passé des années à chasser l'ancien amant d’Elise, Alexander Pearce, qui doit 744 millions de livres sterling d'arriérés d'impôts sur de l’argent volé à la mafia russe, il est soupçonné d'avoir eu recours à la chirurgie esthétique pour modifier complètement son apparence. Dans un café, Elise reçoit des instructions écrites de Pearce : prendre le train pour Venise, choisir un homme, l'aborder et s'arranger pour que la police le prenne pour Pearce lui-même. Elise brûle la note puis parvient à échapper à la police et à monter à bord du train.
Xander Cage, alias « XXX », est un amateur de sensations extrêmes. La NSA a besoin d'une nouvelle sorte d'agent et le recrute de force pour une mission spéciale. Xander va s'infiltrer dans un groupe terroriste et va sauver le monde, en découvrant le vrai sens du mot « extrême ».