月球最高監獄，黑衣人窮兇極惡的黑衣人伯格羅多星人鮑裡斯（傑梅奈·克萊門特 Jemaine Clement 飾）越獄逃亡。他在1969年犯下邪惡罪行，黑衣人最終被年輕的黑衣人K（喬什·佈洛林 Josh Brolin 飾） 砍掉一隻手臂，送入監獄。黑衣人此次他逃脫的黑衣人目的，就是黑衣人穿越時空殺死K。與此同時，黑衣人J （威爾·史密斯 Will Smith 飾）和K（湯米·李·瓊斯 Tommy Lee Jones 飾）一如既往處理各種外星人引起的黑衣人混亂，因對鮑裡斯的黑衣人案件三緘其口，兩個好搭檔心生隔閡。黑衣人 嶄新的黑衣人一天，J發現K消失不見，黑衣人周圍更幾乎沒人知道K這個人。黑衣人此時的黑衣人K已在40年前被鮑裡斯殺死，他所建立的A網也不復存在。在這危急時刻，伯格羅多星人大舉入侵地球。為瞭保護傢園，J必須穿越時空再次改變歷史……
