En 1911, lors de la colonisation japonaise de la Corée, un résistant, Yeom Sek-jin tente d'assassiner sans succès le gouverneur-général et un homme d'affaires favorable aux Japonais, Kang In-guk.
Nick Rivers, une vedette américaine du rock 'n' roll, est invité en République démocratique allemande pour participer à un festival culturel international, qui n'a en réalité pour seul but que de camoufler une opération secrète visant à détruire la flotte sous-marine de l'OTAN.
Au début des années 1960, durant la guerre froide, l'agent de la CIA, Napoleon Solo est contraint de collaborer avec l'agent du KGB Illya Kouriakine pour lutter contre une organisation criminelle internationale. Ces deux agents, au style très opposé, n'ont qu'une seule piste : la fille d'un scientifique allemand porté disparu qui est le seul à pouvoir infiltrer l'organisation criminelle.
Six mercenaires recrutés pour former une équipe d'élite, se retrouvent à Paris, où ils apprennent la mission qui leur est confiée : récupérer intacte une mallette très bien défendue. Mais les informations sur le contrat s'ébruitent, et la mission devient très trouble et périlleuse.
Le 3 septembre 1939 à Prague — juste avant la déclaration de guerre —, le professeur Axel Bomasch, inventeur d'un procédé de blindage, ne voulant pas que sa trouvaille tombe aux mains de l'Allemagne nazie, parvient à s'enfuir à Londres, mais laisse derrière lui sa fille Anna, arrêtée par la Gestapo et envoyée en camp de concentration. Là, elle rencontre Karl Marsen, prisonnier comme elle. Ils parviennent à s'évader et à gagner Londres à leur tour. Par l'intermédiaire d'un agent des services secrets britanniques, Gus Bennett, la jeune femme retrouve son père, mais Karl, en réalité un officier nazi, kidnappe les Bomasch qui sont transférés à Berlin. Gus se rend alors dans la capitale du Reich, sous l'identité d'un officier allemand du Génie — il est germanophone —, pour tenter de ravir Anna et le professeur à la Gestapo et de les ramener en Angleterre.
Jim Phelps et ses agents sont envoyés à Prague avec pour mission d'appréhender un espion ennemi lors d'une réception dans l'ambassade américaine. Cet homme, Alexander Golytsin, s'apprête à dérober une disquette contenant la liste secrète des agents infiltrés en Europe centrale. Seulement, les agents de l'IMF (Impossible Missions Force) ignorent que la CIA, persuadée que le commando est infiltré par une taupe, a envoyé une autre équipe. Presque tous les membres de l'équipe de Phelps sont tués, sa femme, Claire, les agents Jack Harmon, Sarah Davies et Hannah Williams. Jack meurt empalé dans une cage d'ascenseur et Jim est abattu sur le pont Charles et tombe dans la rivière Vltava, Claire et Hannah sont tuées dans l'explosion de leur voiture. Sarah, qui suivait Golytsin, tombe tout comme lui dans un piège et est mortellement blessée par un tueur qui la poignarde et dérobe la liste "NOC". L'un des survivants, Ethan Hunt, tente de s'échapper.
Lorsque deux agents britanniques disparaissent mystérieusement en Jamaïque, le chef des services secrets britanniques, « M », y envoie l'agent spécial 007 James Bond pour enquêter. Celui-ci va devoir affronter le SPECTRE, une organisation qui vise à dominer le monde, personnifiée par le « Dr. No ».
L'action débute en 1986 à Arkhangelsk, dans une fabrique d'armes chimiques près d'un impressionnant barrage. L'Union soviétique n'a plus sa grandeur d'antan mais possède toujours un important complexe militaro-industriel. James Bond a pour mission de rejoindre son collègue et ami Alec Trevelyan, matricule 006, déjà infiltré, puis de faire exploser l'usine.
À Londres, Harry Palmer, un agent du contre-espionnage, doit en découdre avec sa propre bureaucratie, tandis qu'il enquête sur l'enlèvement et le lavage de cerveau de scientifiques britanniques…
Joe Wormold, un vendeur d'aspirateurs anglais, vit à La Havane de la fin des années 1950 avec sa fille Milly, en pleine guerre froide. Wormold va faire la rencontre d'un agent des services secrets anglais, M. Hawthorne, qui lui propose de servir son pays en étant agent secret. Wormold n'y connaît rien en espionnage et dans un premier temps refuse l'offre de Hawthorne. Mais le Dr Hasselbacher, son seul ami sur l'île, va le faire changer d’avis. Il lui explique qu'il pourrait bien mentir aux agents anglais en leur transmettant des informations erronées. Ainsi il peut récolter les primes de risques ainsi que les salaires de son équipe factice. Grâce à cela il peut subvenir aux besoins de sa fille, qui sont, à son grand regret, très importants.
Dans la Vienne des années 1910, un soir à l'opéra, l'officier Karl von Raden fait la connaissance d'une belle femme seule et mystérieuse. Il la raccompagne chez elle, puis, un geste entraînant le suivant, ils tombent dans les bras l'un de l'autre. Tania et Karl passent ensemble la journée du lendemain, dans une passion partagée et unique. Le soir même, Von Raden doit partir en mission: il doit amener des documents secrets à Berlin. Ils se quittent, en se promettant de se revoir au plus tôt, dès son retour. Tania reçoit un message de Boris, à qui elle manque énormément, et qui la rappelle donc à Varsovie.
Le chef des services secrets français, Louis Toulouse, est compromis par son adjoint Milan dans une affaire d'agent double. Cette machination menée par Milan a pour objectif de discréditer Toulouse afin de prendre sa place. Mais Toulouse, ayant découvert les plans de Milan, met en place un piège pour faire tomber son adjoint. Pour cela, il décide d'utiliser un inconnu, « n'importe qui, un homme dans la foule » et de faire croire à Milan que l'inconnu en question est un redoutable agent secret destiné à régler l'affaire de l'agent double. Cet inconnu, choisi par hasard à Orly par Perrache, l'homme de confiance de Toulouse, parce qu'il porte une chaussure noire à un pied et une marron à l'autre, est François Perrin, un violoniste étourdi. Il le fait protéger discrètement par deux agents : Poucet et Chaperon. Milan tombe immédiatement dans le piège et déploie une équipe d'espions destinée à épier Perrin. Mais son comportement normal et parfois bizarre et maladroit va davantage déstabiliser Milan. Pour le faire « parler », il attire Perrin dans le lit de son agent féminin, la sculpturale Christine, afin d'obtenir des confidences sur l'oreiller. Elle est d'ailleurs la première à se douter du piège mais Milan ne la croit pas. À ses yeux, que Perrin n'ait rien à avouer ajoute à sa crédibilité de redoutable agent.
Sur le front allemand pendant la Seconde Guerre mondiale, fin 1944, le colonel américain Devlin recrute des espions parmi les prisonniers allemands : Happy et Tiger acceptent de collaborer.
Londres, Angleterre, pendant la Seconde Guerre mondiale. Après une expérience tragique, la jeune Violette Szabo rejoint le Special Operations Executive et traverse les lignes ennemies allemandes en tant qu'agent secret pour aider un groupe de résistants français.