故事發生在第一部的四年之后，此時特警K（湯姆·李·瓊斯飾）已經退休，成為一名普通的郵局局長，而J（威爾·史密斯飾）則繼續從事MIB的工作。卡洛瑟星邪惡女王蛇蓮娜來到地球尋找宇宙能量“薩塔之星”，占領了MIB的總部。而當年逃亡到地球的薩塔公主蘿娜曾請求MIB把“薩塔之星”藏在地球，全面負責這件事情的K為了地球的安全，拒絕了她，并將薩塔之星秘密藏入一只貓眼寶石中。面對來勢洶洶的蛇蓮娜，MIB派J去尋找K，調查當年事件的真相。怎樣說服失去記憶的K相信外星人的存在，并協助揭開薩塔之星的真實秘密，成了J面臨的第一個難題。通過重現當年事件的關鍵場景，K逐漸恢復記憶，并與J聯手阻止蛇蓮娜奪取薩塔之星。最終兩人成功摧毀能量核心，挫敗了女王的陰謀，并選擇繼續搭檔維護星際秩序。