Rok 1967. Hubert Bonisseur de la Bath alias OSS 117 (Jean Dujardin), as francuskiego wywiadu, zostaje wysłany z misją do Rio de Janeiro. Ma kupić od byłego nazisty Von Zimmela mikrofilm z listą francuskich kolaborantów. Jednak zadanie nie jest wcale takie proste, jakby na pozór się mogło wydawać, gdyż po przyjeździe okazuje się, że czarującym agentem interesują się nie tylko naziści, ale również Mossad, CIA, a także ludzie z gangu pana Lee, których szeregi nieopatrznie uszczuplił podczas pobytu w Gstaad. Z pomocą przychodzi mu piękna agentka Dolorès Koulechov oraz hipis Heinrich.