Molly (Tessa Thompson) stößt neu zu den Men in Black. Als Kind hat sie Dinge beobachtet, die sie 20 Jahre lang nicht vergessen konnte - anders als bei ihren Eltern, wurde ihre Erinnerung nämlich nicht gelöscht bzw. geblitzdingst. Also hat sie sich auf die Suche nach der strenggeheimen Organisation gemacht, die damals alles vertuschte. Nun will sie selbst auf die Jagd nach Aliens gehen - bzw. mit ihnen zusammenarbeiten, um den Planeten sicherer zu machen.
Tatsächlich wird Molly von Agent O (Emma Thompson) bei den Men in Black willkommen geheißen - und für eine ihrer ersten Missionen gleich nach London geschickt. Dort teilt High T (Liam Neeson) sie ihrem neuen Partner zu: Agent H (Chris Hemsworth).
Bald sehen sie sich auf internationaler Ebene einer unmöglichen Bedrohung ausgesetzt: Als Schwarm macht sich eine außerirdisches Wesensform auf der Erde breit, die ihre Gestalt verändern kann. Es wird immer unklarer, wem das Duo noch vertrauen kann und mit dem Alien Pawny im Schlepptau muss zu allem Übel auch noch ein Maulwurf in den eigenen Reihen enttarnt werden.