Meskipun telah beralih menjadi baik, para Bad Guys masih sulit mendapatkan kepercayaan. Saat mereka menikmati masa pensiun, tiba-tiba sebuah kelompok kriminal yang beranggotakan perempuan memaksa mereka untuk melakukan “satu pekerjaan terakhir”.
Lima tahun sebelumnya, The Bad Guys di masa kejayaan mereka dalam sebuah perampokan di Kairo. Dengan sinergi yang sempurna, Mr. Shark menyamar, Mr. Snake dan Mr. Piranha membuka jalan, sementara Mr. Wolf dan anggota baru mereka, si peretas jenius Ms. Tarantula/Webs, menyusup ke kediaman seorang miliarder eksentrik. Setelah berhasil masuk, Wolf mengungkapkan target sebenarnya: mobil mewah sang miliarder. Mereka pun terlibat dalam kejar-kejaran menegangkan di jalanan, yang berakhir dengan lolos secara spektakuler menggunakan sebuah jalan tersembunyi.
Beralih ke masa kini, kehidupan sebagai “The Good Guys” ternyata tidaklah mudah. Upaya mereka untuk hidup lurus selalu terhalang oleh reputasi kriminal mereka, membuat setiap wawancara kerja berakhir dengan penolakan. Situasi semakin rumit dengan munculnya seorang pencuri ulung misterius berjuluk “Phantom Bandit,” yang dengan sengaja meniru gaya mereka—termasuk menggunakan bom konfeti—untuk menjebak dan mengambinghitamkan mereka.
Di tengah frustrasinya, Wolf mencari pelampiasan dengan berlatih tanding bersama Diane (Zazie Beetz). Hubungan mereka yang penuh dengan canda dan ketertarikan romantis tetap dijaga secara profesional. Diane menyarankan Wolf untuk melakukan sesuatu yang besar agar publik benar-benar percaya pada perubahan mereka.
Untuk membersihkan nama mereka, Wolf menawarkan bantuan kepada Komisaris Misty Luggins. Mereka menyimpulkan bahwa Phantom Bandit mengincar barang-barang yang terbuat dari material langka bernama “MacGuffinite,” dengan target berikutnya adalah sebuah sabuk juara gulat. Namun, rencana mereka tidak berjalan mulus. Mereka mencurigai Snake sebagai si bandit, tetapi ternyata ia hanya sedang berkencan dengan seekor burung gagak bernama Susan, yang membuat teman-temannya jijik. Di arena, mereka salah mengira seorang pegulat babi sebagai si bandit dan dalam kekacauan itu, mereka justru terlihat seperti sedang mencoba mencuri sabuk tersebut. Mereka pun menjadi buronan lagi.
Setelah berhasil kabur, mereka dijebak dan ditangkap oleh Susan—yang ternyata bernama asli Doom—dan kru-nya. Terungkap bahwa mereka adalah kru Phantom Bandit yang sebenarnya, dipimpin oleh seorang pencuri karismatik bernama Kitty Kat (Danielle Brooks), bersama Pigtail (Maria Bakalova), si pegulat babi yang merupakan seorang jenius kejahatan. Kitty, yang mengidolakan The Bad Guys, memaksa mereka untuk membantunya dalam sebuah perampokan besar dengan mengancam akan menyebarkan video yang membuktikan bahwa Diane adalah The Crimson Paw. Snake, anehnya, justru semakin tertarik pada Doom setelah dikhianati olehnya.
Sementara itu, Diane melakukan penyelidikannya sendiri. Ia mengunjungi Professor Marmalade di penjara, yang kini memiliki tubuh sangat berotot. Setelah memenangkan permainan Connect 4, Marmalade memberitahunya bahwa MacGuffinite bersifat sangat magnetis. Diane kemudian menemukan bahwa Kitty adalah orang terakhir yang mengunjungi Marmalade.
The Bad Guys terpaksa menjalankan misi Kitty: mencuri jam tangan pengendali jarak jauh dari seorang miliarder, Jeremiah Moon, di hari pernikahannya. Rencana berlangsung dengan sangat kacau namun brilian. Wolf menyamar sebagai miliarder, Shark berpura-pura menjadi penghulu, dan dengan pengalihan yang cerdik, mereka berhasil mendapatkan jam tangan itu saat semua orang terkecoh oleh pengantin wanita asli yang tidak sengaja terbius.
Setelah misi berhasil, Kitty menantang Wolf, menanyakan apakah ia benar-benar bahagia menjadi orang baik dan tidak merindukan kehidupan lamanya. Tepat saat Wolf merenungkan hal itu, Kitty dan krunya mengkhianati mereka. Ia mengungkapkan rencana sebenarnya: menggunakan jam tangan itu untuk mengendalikan roket MOON-X dan menggunakan MacGuffinite untuk menarik dan mencuri seluruh persediaan emas di dunia. Ia meninggalkan The Bad Guys terborgol, sementara video tentang Diane mulai diunggah dan menjadi viral.
Diane berhasil menyusul kru Kitty di lokasi peluncuran roket, namun ia berhasil dilumpuhkan. Luggins, yang akhirnya percaya pada The Bad Guys, memiliki perubahan hati dan membantu mereka melarikan diri untuk mengejar roket tersebut.
The Bad Guys berhasil naik ke roket yang sedang meluncur. Di dalam, terjadi kekacauan total, termasuk saat Piranha secara tidak sengaja mengisi baju luar angkasanya dengan gas kentut. Melihat kekejaman Kitty yang tidak peduli pada keselamatan siapapun, Doom dan Pigtail akhirnya berbalik melawannya. Dalam pertarungan klimaks, Wolf berhasil merebut kembali jam tangan pengendali itu. Dengan bantuan teman-temannya, ia menabrakkan bagian roket ke magnet MacGuffinite, menghancurkannya dan mengirim semua emas kembali ke Bumi. Diane muncul dan membantu Wolf melumpuhkan Kitty, dan di tengah kemenangan itu, mereka berdua akhirnya berciuman.
Di Bumi, Luggins menggelar pemakaman palsu yang emosional untuk The Bad Guys dan Diane, membuat dunia percaya mereka telah tewas sebagai pahlawan. Kitty Kat dipenjara, sementara Doom dan Pigtail mendapatkan hukuman pelayanan masyarakat karena telah membantu pada akhirnya. Luggins kemudian memperkenalkan geng tersebut kepada sebuah agensi internasional yang ingin merekrut mereka untuk misi-misi rahasia di masa depan. The Bad Guys, bersama Diane, kini resmi menjadi agen rahasia.
Ending Credit Scene: Professor Marmalade terlihat di luar angkasa. Limusin emasnya ternyata adalah sebuah pesawat ruang angkasa, dan ia sedang dalam perjalanan kembali ke planet asalnya.
