ウィル・スミス、トミー・リー・ジョーンズが共演する人気SFコメディ・シリーズの第3弾。タイムスリップした過去の世界で、凶悪なエイリアンとの戦いが繰り広げられる。
エージェント“J”と“K”のコンビは、地球に潜入しているエイリアンたちの暴走を取り締まるべく、日々奔走していた。ある日Jは、単独で事件を追うKを不審に思い、その真相を問い詰めるが全く取り合ってもらえない。翌日、不信感を募らせたJはKを探すが、Kの姿はどこにも見当たらない。さらにMIBの上司からは、Kは40年前に亡くなっているとの理解不能な発言が飛び出す。そんな中、エイリアンの侵略が一斉に始まり…。