Die Agenten J (Will Smith) und K (Tommy Lee Jones) sind zurück. Und das gerade rechtzeitig, denn die Erde ist wieder dem Untergang geweiht, wenn die Agenten in schwarz nichts dagegen tun. J ist schon 15 Jahre bei den MIB und er konnte schon so einige unerklärliche Dinge erleben, aber keine Aliens bringen ihn so aus der Fassung, die die ständige Ironie seines wortkarger Partners K. Das ist natürlich gar nicht förderlich, wenn die Erde wieder vor dem Untergang steht, und diesmal ist auch das Leben von K bedroht. J bleibt nur ein Ausweg: Er muss eine Zeitreise unternehmen, um das Schicksal der Welt in der Vergangenheit zu korrigieren. Das alles wäre nicht notwendig gewesen, hätte K ihn öfter in die Geheimnisse des Universums eingeweiht. J trifft in der Vergangenheit auf den jungen K und muss sich mit ihm zusammentun, um die Menschheit zu retten.