홀어머니와 사는 아서 플렉은 코미디언을 꿈꾸지만 그의 삶은 좌절과 절망으로 가득 차 있다. 광대 아르바이트는 그에게 모욕을 가져다주기 일쑤고, 긴장하면 웃음을 통제할 수 없는 신경병 증세는 그를 더욱 고립시킨다. 정부 예산 긴축으로 인해 정신과 약물을 지원하던 공공의료 서비스마저 없어져 버린 어느 날, 아서는 지하철에서 시비를 걸어온 증권사 직원들에게 얻어맞던 와중에 동료가 건네준 권총으로 그들을 쏴 버리고 만다. 군중들은 지배계급에 대한 저항의 아이콘이 된 그를 추종하기 시작하며 광대 마스크로 얼굴을 가리고 거리로 쏟아져 나오기 시작하는데...
그들도 세상을 구한다! 비밀 첩보국 ‘컨트롤’과 세계 정복 야욕을 가진 범죄 조직 ‘카오스’가 대립하고 있는 이 때, 언제든 현장에 투입될 준비가 되어있는 컨트롤 요원 ‘맥스웰 스마트(스티브 카렐)’가 있었다. 때마침 컨트롤 본부가 공격을 받고 요원들의 신분이 위태로워지자, 컨트롤 국장(알란 아킨)은 특단의 조치로 열성 내근요원 맥스웰 스마트를 현장 특수요원으로 승진시킨다. 다만 아주 사소한 문제라면, 사상 최고이자 최악의 임무라는 이 중대한 임무가 맥스웰 스마트의 첫 임무라는 것뿐. 2인자의 거침없는 무한도전!! 꿈에도 그리던 현장요원이 된 스마트는 첩보계의 슈퍼 스타 ‘에이전트 23(드웨인 존슨)’의 곁에서 뛰길 고대하지만 그의 파트너는 다름아닌 유일하게 신분이 폭로되지 않은 ‘에이전트 99(앤 해서웨이)’. 그녀는 성형수술로 거듭난 사랑스러운 외모와는 달리 살인적인 옆차기를 구사하는 베테랑 현장요원이었다. 현장경험은 전무, 하지만 준비된 요원인 스마트는 '똑똑함'을 무기로 작전에 나서는데…. 세상을 구하기 위해 나선 2인자의 거침 없는 무한도전은 지금부터 시작이다!
12월 31일, 북대서양 한가운데를 항해 중인 호화 유람선 ‘포세이돈’. 20층 규모, 13개의 여객용 갑판, 800개의 객실을 갖춘 포세이돈에는 연말파티가 한창이다. 밴드가 ‘올드랭사인(Auld Lang Syne)’을 연주하고 모두들 샴페인 잔을 들어 다가오는 새해를 축하하고 있다. 이 순간, 바다를 지켜보다가 이상한 조짐을 감지한 일등 항해사는 저 멀리 수평선에서 47미터가 넘는 벽을 형성한 거대한 파도 ‘로그 웨이브’가 포세이돈을 향해 초고속으로 돌진하고 있음을 발견한다.
