Прошлое и настоящее агентов
Действие начинается спустя пять лет после событий первого фильма.
Агент Джей продолжает работать в секретной организации «Люди в чёрном», защищающей Землю от инопланетных угроз.
Агент Кей, его бывший напарник, после стирания памяти живёт обычной жизнью, работает в почтовом отделении и не подозревает о своём героическом прошлом.
Возвращение угрозы
На Землю прибывает злобная инопланетянка Серенпина, которая ищет «Светоч Зарты» — мощный источник энергии, спрятанный в 1970-х годах.
Этот артефакт способен уничтожить целые планеты.
Серенпина узнаёт, что ключ к артефакту — маленькая девочка Лора, которая когда-то случайно стала его хранительницей.
Теперь она живёт в Нью-Йорке и даже не догадывается о своей роли.
Восстановление команды
Джей понимает, что без Кея ему не справиться.
Он находит бывшего напарника, возвращает ему память и оружие, и вместе они вновь становятся командой.
Агентам предстоит защитить Лору от Серенпины и её приспешников, а также предотвратить катастрофу вселенского масштаба.
Кульминация и финал
В финале разворачивается битва на крыше небоскрёба.
Серенпина почти добирается до артефакта, но Джей и Кей с помощью Лоры побеждают её.
Артефакт уничтожен, угроза миновала.
В конце фильма Кей просит Джея снова стереть ему память, чтобы вернуться к спокойной жизни, но Джей решает оставить напарника в строю.
Они вновь готовы защищать Землю от новых инопланетных гостей.
Фильм сочетает в себе элементы научной фантастики, комедии и боевика, сохраняя фирменный стиль и юмор первой части.