Минуло пять лет с тех пор, как агенты организации по слежению за пришельцами предотвратили межгалактическую катастрофу. Агент Кей решил покинуть ряды «Людей в чёрном», тайной организации по слежению и контролю за инопланетянами на Земле. Ему стерли память нейрализатором, и он нашёл себе работу в почтовом отделении. Агент Джей продолжал работать в ЛВЧ. Расследуя обычное (с виду) преступление, Джей обнаруживает дьявольский заговор Серлины — злого кайлотианского чудовища, прилетевшего на Землю и принявшего облик модели Victoria's Secret. Серлина охотится за таинственным артефактом «Светоч Зарты». Джей возвращает память Кею, который в прошлом имел отношение к Светочу, и помогает снова стать агентом «Людей в чёрном», прежде, чем произойдет катастрофа.
Большая часть сюжета основана на отношениях Джея и женщины по имени Лора, являющейся свидетельницей преступления, совершённого Серлиной. Вместо того, чтобы стереть её память (как того требует устав «Людей в чёрном»), Джей начинает защищать её. Лора оказывается всё больше затянута в битву между Серлиной и «Людьми в чёрном», и в итоге она и Джей влюбляются друг в друга. В конце концов выясняется, что Лора является дочерью зартанской принцессы Лоранны и полубожеством под названием «Светоч Зарты». Это открытие требует, чтобы она вернулась на Зарту, её древний родной мир (в противном случае будет одна из двух неприятностей в галактике: если Светоч не покинет Землю — это повлияет на гибель Земли, а если попадёт в руки Серлины — начнётся гибель планеты Зартанцев). Серлина захватывает центральный офис ЛВЧ, агентам удаётся сбежать. Джей и Кей уничтожают Серлину, натравив на неё Джеффа — гигантского монстра, обитающего в нью-йоркской подземке. Лора простившись с Джеем, благополучно улетает домой.
В конце фильма агент Кей открывает дверь камеры хранения на вокзале, на которой написано «Ни в коем случае не открывать», и показывает Джею огромных инопланетян, живущих в мире, похожем на наш, теоретизируя, что наша Вселенная в действительности существует в камере хранения железнодорожной станции.
