Unis malgré eux par le destin, Frank Walker (George Clooney), un inventeur désabusé, et Casey Newton (Britt Robertson), une adolescente passionnée par les sciences au caractère bien trempé, s’embarquent pour une quête périlleuse qui va les conduire dans un mystérieux univers parallèle où rien n’est impossible. Ce qu’ils vont y découvrir changera le monde – et eux-mêmes – à jamais.

Au début des années 60, en pleine guerre froide, Agents très spéciaux - Code U.N.C.L.E. retrace l'histoire de l'agent de la CIA Solo et de l'agent du KGB Kuryakin. Contraints de laisser de côté leur antagonisme ancestral, les deux hommes s'engagent dans une mission conjointe : mettre hors d'état de nuire une organisation criminelle internationale déterminée à ébranler le fragile équilibre mondial, en favorisant la prolifération des armes et de la technologie nucléaires.