Operazione U.N.C.L.E. streaming non più disponibile da settembre 2022

Nel 1963, all'apice della Guerra Fredda, il ladro professionista trasformato in agente della CIA Napoleon Solo estrae da Berlino Est Gaby Teller, figlia del dottor Udo Teller, un presunto scienziato nazista diventato collaboratore degli Stati Uniti alla fine della Seconda Guerra Mondiale, eludendo l'agente del KGB Illya Kuryakin. In seguito fa rapporto al suo superiore, Sanders, che gli rivela che lo zio materno di Gaby, Rudi, lavora in una società di spedizioni di proprietà di Alexander e Victoria Vinciguerra, una ricca coppia di simpatizzanti nazisti che intende usare Teller per costruire la propria arma nucleare privata e consegnarla agli elementi nazisti rimasti. A causa della natura potenzialmente distruttiva di questa crisi, la CIA e il KGB si sono uniti a malincuore e Solo e Kuryakin hanno l'ordine di impedire che i Vinciguerra riescano nel loro intento; entrambi gli uomini sono incaricati di rubare le ricerche di Udo Teller per i rispettivi governi.

Il trio si reca a Roma, dove Gaby e Kuryakin si fingono a malincuore una coppia di fidanzati e Solo finge di essere un commerciante di antichità. Solo deduce che sono monitorati e ordina a Kuryakin di non difendersi dai rapinatori per preservare la copertura. Nonostante l'ostilità reciproca, Kuryakin segue il suo consiglio e non reagisce quando gli viene rubato l'orologio di valore del padre. Più tardi, durante un evento automobilistico promosso dai Vinciguerra, Solo e Gaby flirtano con Victoria e Alexander per ottenere informazioni su Teller. Nel frattempo, Kuryakin acquisisce le prove che i Vinciguerra sono stati recentemente esposti alle radiazioni, il che indica che la loro arma è quasi completata.

Solo e Kuryakin uniscono le forze per introdursi in un cantiere navale di Vinciguerra, dove trovano tracce di uranio. Dopo aver fatto scattare accidentalmente l'allarme, fuggono in acqua ma trovano la strada sbarrata. Durante una colluttazione con le guardie, Kuryakin rischia di annegare. Solo scappa ma si sorprende a tornare per salvare Kuryakin. Sebbene una Victoria sospettosa li insegua con i suoi scagnozzi, Solo e Kuryakin riescono a passare inosservati nelle loro stanze. Victoria e Solo passano la notte insieme. Il giorno seguente, Gaby si incontra con Rudi e Alexander per discutere di un lavoro, ma inaspettatamente tradisce Kuryakin e Solo. Kuryakin scappa ma Victoria droga e cattura Solo e lo porta in un magazzino vicino. Lì Rudi, che si rivela un famigerato criminale di guerra nazista, tortura Solo su una sedia elettrica. Solo viene salvato da Kuryakin, che tortura Rudi. Rudi rivela che l'arma è nascosta in un'isola-fortezza dove Gaby si è ricongiunta con il padre; mentre Solo e Kuryakin discutono su cosa fare di Rudi, la sedia si guasta e provoca un incendio che lo uccide. Solo e Kuryakin si recano alla fortezza.

Per proteggere Gaby, il dottor Teller finge di riprendere il lavoro sull'arma ma intende sabotarla. Victoria capisce subito l'inganno e chiede ad Alexander di imprigionare Gaby come incentivo. Victoria uccide Teller non appena ha terminato l'arma.

Nel frattempo, Solo e Kuryakin vengono avvicinati da Alexander Waverly, un agente MI6 di alto livello che rivela che Gaby è un agente sotto copertura alle sue dipendenze. Lui e i membri dello Special Boat Service aiutano Solo e Kuryakin a infiltrarsi nel complesso dei Vinciguerras. Mentre perquisiscono il complesso, Solo trova l'orologio rubato a Kuryakin da una guardia. Alexander Vinciguerra tenta di fuggire con Gaby e la testata, ma viene intercettato e ucciso. Solo recupera il disco con le ricerche di Teller, ma si rende conto che la testata che Vinciguerra stava portando con sé era un missile secondario non nucleare. Victoria è partita inosservata su un'altra nave con la vera testata. Solo riesce a contattare Victoria via radio e a tenerla in linea abbastanza a lungo da permettere a Waverly di localizzarla e di lanciare un missile di puntamento che distrugge l'arma nucleare e la barca, portando apparentemente Victoria con sé.

Kuryakin riceve dal suo comandante l'ordine di uccidere Solo e di rubare il disco. Furioso per l'ordine, ma minacciato di essere mandato in Siberia in caso di fallimento, un Kuryakin distrutto affronta Solo nella sua stanza d'albergo. Quando Solo produce l'orologio rubato al padre di Kuryakin, Kuryakin ammette quale fosse il suo incarico, ma Solo gli risponde che lo sapeva e che aveva gli stessi ordini. I due, invece, condividono un drink sulla terrazza e bruciano il contenuto del disco, per non dare a nessuno dei due paesi il sopravvento nella corsa agli armamenti. Quando si riuniscono con Gaby e Waverly, viene detto loro che il trio è stato riassegnato a una nuova organizzazione internazionale sotto il comando di Waverly. Waverly assegna loro una nuova missione a Istanbul con un nuovo nome in codice: U.N.C.L.E.