Depuis qu'elle a vu ses parents se faire effacer la mémoire par des Hommes en noir, la jeune Molly rêve de joindre cette association secrète qui combat les menaces extraterrestres sur la Terre. Après des années de recherche, Molly découvre enfin où se trouve le repère du MIB et convainc ses dirigeants de lui permettre d'intégrer l'équipe. Sa première mission a lieu à Londres. Elle fait équipe avec l'Agent H, une étoile de sa division, et ensemble ils découvriront qu'une taupe se cache au sein même de l'organisation. Ils devront tâcher de découvrir l'identité du traitre tout en échappant à deux puissants extraterrestres déterminés à les anéantir.