號稱世界最強的特工蘭斯·斯特靈（威爾·史密斯Will Smith配音）身形矯健，手法絕倫，雖然獨來獨往、行蹤詭秘，卻憑借過往的輝煌成績在特工屆聲名遠播。可是就是這么一位頂尖高手，卻遭到別有用心之人的陷害。為了躲避追捕，他只得求助于看似平平無奇的科學家沃爾特（湯姆·赫蘭德Tom Holland配音）。沃爾特不善交際、深居簡出，但他那靈光的腦袋藏著無數創意和發明。通過他的幫助，蘭斯被變成了一只鴿子。一人一“鳥”通力合作，通過新型環保武器"母體"的線索追查幕后黑手，在經歷空中追逐、實驗室攻防等危機后，最終揭露特工組織內部叛徒企圖壟斷軍火市場的陰謀。兩人以智勇配合瓦解敵人計劃，蘭斯成功恢復人類形態，并在過程中與沃爾特建立起超越身份差異的信任與友誼。