Luego de escapar de prisión, de forma misteriosa, el Dr. Evil y Mini-Se me han establecido en una nueva base, detrás del famoso cartel de Hollywood, donde pueden operar en secreto y estar atentos a los movimientos de las autoridades. Siguiendo sus planes de dominación mundial. Evil ha elaborado un plan, que consiste en viajar en el tiempo, al año 1975, para traer de vuelta al villano Johan van der Smut, conocido como Goldmember, un metalúrgico de origen holandés, creador de un motor de fusión fría capaz de atraer a un meteorito a la Tierra, causando estragos en los polos y provocando una inundación global. Cuando Austin descubre que su padre, el famoso espía Nigel Power, ha desaparecido, descubre el involucramiento de Evil y Goldmember, así como su malevolo plan y debe viajar al pasado para detenerlos, enfrentando diversos peligros con la ayuda de la agente del FBI, Foxxy Cleopatra, una antigua amante.
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