Điệp Viên Bám Dai xoay quanh cuộc phiêu lưu của Austin Powers, điệp viên người Mỹ với phong cách riêng biệt của những năm 1960. Tiến sĩ Evil, đối thủ đáng gờm của Austin, sử dụng một cỗ máy thời gian để quay trở lại năm 1969 với mục đích loại bỏ Mojo, nguồn sức sống của Austin.
Austin Powers, một điệp viên bị thương về mặt tình dục, buộc phải ngược thời gian để lấy lại sức sống của mình. Trên hành trình này, anh gặp Felicity Shagwell, một đặc vụ thông minh và xinh đẹp. Cùng nhau, họ đối mặt với những thử thách và chướng ngại vật do Tiến sĩ Evil tạo ra.
Trong khi Austin du lịch ngược thời gian, Tiến sĩ Evil lại có những biến đổi về mặt cá nhân. Ông phát triển một mối quan hệ kỳ lạ với một bản sao nhỏ của chính mình, Mini Me. Đồng thời, ông triển khai kế hoạch táo bạo, xây dựng một khẩu pháo khổng lồ trên mặt trăng, được đặt tên là “Ngôi sao chết” hay “Dự án của Alan Parson”.
Câu chuyện trở nên gay cấn khi Austin Powers phải ngăn chặn kế hoạch điên rồ của Tiến sĩ Evil và tìm cách khôi phục lại nguồn sức sống của mình. Với sự giúp đỡ của Felicity Shagwell, Austin có cơ hội thành công trong nhiệm vụ của mình.