Xander “XXX” Cage (Vin Diesel) é conhecido pela sua perícia em desportos radicais e pela forma como desafia a morte. Convencido que XXX pode ter sucesso onde os espiões convencionais falharam, Gibbons (Samuel L. Jackson), um agente da NSA, recruta XXX, evitando assim que este seja preso. XXX terá de infiltrar-se numa rede de crime organizado russa. O destino do mundo fica desta forma nas mãos de um novo género de agentes secretos, muito pouco ortodoxos.