そんな折、核兵器で世界破滅を企む、凶悪テロ計画の情報をキャッチしたアメリカとロシア。元ナチスの天才科学者ウド・テラー博士（クリスチャン・ベルケル）の娘ギャビー（アリシア・ヴィキャンデル）がカギを握ると考えた両国は、ギャビーを確保しようと動きます。

初めて出会った両国のスパイは、お互いに相手への激しい怒りとライバル意識に燃えますが、なんとソロとクリヤキンは2人でチームを組んで凶悪テロに立ち向かうことを命じられます。 恐るべき核兵器を前にして、アメリカとロシアが手を結ぶしかない状況だったのです。

捜査が進むにつれ、イタリアの大企業「ヴィンチグエラ」への疑惑が浮上。表向きは海運と航空宇宙業の会社ですが、実はナチスの残党と組んでいる巨大な国際犯罪組織であると発覚したのです。

ソロは古美術商として、組織を仕切るヴィンチグエラの社長夫人で美術品収集家でもあるヴィクトリア（エリザベス・デビッキ）に近づきます。一方、クリヤキンはロシアの建築家でギャビーの婚約者という設定で、テラー博士の義兄ルディ（シルベスター・グロート）に接触します。

敵同士ながら、コンビを組むうちに絆が生まれていくソロとクリヤキン。そして、任務を共にするクリヤキンとギャビーにはロマンスの兆しが…？　激しいカーアクションや肉弾戦が繰り広げられる中、様々な人間関係も描かれていきます。思わず笑ってしまう、コミカルな部分もあるのが魅力です。

本作に登場する国際秘密捜査機関「U.N.C.L.E（アンクル）」とは「United Network Command of Law and Enforcement」の略で、世界の平和を守るため国境を越えて法を執行する国際連合ネットワーク司令部のこと。

アメリカとロシアが手を組んだり、主人公が2人とも有能かつ容姿端麗だったりと、ほかのスパイ映画とはひと味もふた味も違う本作。主人公たちと一緒に車やバイクやモーターボートに乗って、イタリアやドイツを駆け抜ける爽快感が味わえる痛快作です。