莎莉一名新时代女性，独立能干，勇于一人承担家庭重担。自从前夫过世，她一直希望拥有一个美满家庭，遂求助精子库，诞生小女儿苏华。可是下一代要面对缺乏父爱的命运，累得苏华四处寻找自己身世之迷，但竟发现自己父亲原来是市会势利、鲁莽庸俗之徒。

故事发生在第一部的四年之后，此时特警K（汤姆?李?琼斯 饰）已经退休，成为一名普通的邮局局长，而J（威尔?史密斯 饰）则继续从事MIB的工作。　　卡洛瑟星邪恶女王蛇莲娜来到地球需找宇宙能量“萨塔之星”，占领了MIB的总部。而当年逃亡到地球的萨塔公主萝娜曾请求MIB把 “萨塔之星”藏在地球，全面负责这件事情的K为了地球的安全，拒绝了她。　　面对来势汹汹的蛇莲娜，MIB派J去寻找k，调查当年事件的真相，怎样说服失去记忆的K相信外星人的存在，成了J面临的第一个难题……

　　未来某年的7月2日，美国各地的监视站发现一艘直径达数百英里的巨大飞船接近了地球。飞船发出的无线电信号干扰了地球的通信卫星信号，并放出了多艘直径达15英里的子飞船飞抵地球上各大城市的上空。外星飞船敌友未明，人们陷入了恐慌和迷惑。　　电脑工程师戴维（杰夫•戈德布拉姆 饰）破译出外星人发出的无线电信号，其实是攻击的倒计时信号，他设法通知了前妻，总统的助理康妮，但是为时已晚，7月3日，外星人的飞船开始攻击地球，人类文明瞬间遭到巨大的打击和灾难。总统（比尔•普尔曼 饰）等人撤离到军事基地，指挥空军反击，却犹如以卵击石，毫无作用，军事基地也被摧毁，唯有飞行员史蒂文（威尔•史密斯 饰）设法诱使一架外星人战斗飞艇坠毁。　　幸存者们逃到了秘密军事基地，在那里，科学家们一直在研究一艘50多年前坠毁的外星飞艇，致力于找出对付外星人的办法，那里也是人类最后的希望……

未来世界，愚蠢的人类文明令地球环境日趋恶化，温暖甜蜜的家乡变成充满灾难和死亡人间炼狱。此后，人类穿越太空在首新星建立新的家园，而外星人操控的怪兽厄萨对这群外来者展开残酷屠杀，人称“原鬼”的游骑兵最高指挥官塞弗·瑞奇（威尔·史密斯 Will Smith 饰）带领手下有效阻止了敌人的屠戮。虽说虎父无犬子，但塞弗的儿子基泰（贾登·史密斯 Jaden Smith 饰）却在游骑兵测验中失利。内心存在隔阂的瑞奇启程前往伊菲图斯训练基地，谁知途中突发变故被迫降落在熟悉而陌生的地球。剧烈的冲撞几乎让船员全数死亡，瑞奇父子则成为仅有的幸存者。在父亲重伤的情况下，基泰只能独自去寻找赖以求生的信号机。 　　对于这个始终长不大的孩子来说，他将面临人生中最重要的一次考验……

月球最高监狱，穷凶极恶的伯格罗多星人鲍里斯（杰梅奈·克莱门特 Jemaine Clement 饰）越狱逃亡。他在1969年犯下邪恶罪行，最终被年轻的K（乔什·布洛林 Josh Brolin 饰） 砍掉一只手臂，送入监狱。此次他逃脱的目的，就是穿越时空杀死K。与此同时，J （威尔·史密斯 Will Smith 饰）和K（汤米·李·琼斯 Tommy Lee Jones 饰）一如既往处理各种外星人引起的混乱，因对鲍里斯的案件三缄其口，两个好搭档心生隔阂。　　崭新的一天，J发现K消失不见，周围更几乎没人知道K这个人。此时的K已在40年前被鲍里斯杀死，他所建立的A网也不复存在。在这危急时刻，伯格罗多星人大举入侵地球。为了保护家园，J必须穿越时空再次改变历史……