Межгалактический уголовник Борис Животное (Джемейн Клемент), представитель вымершей расы боглодитов, инопланетных захватчиков, уничтожавших целые миры, с помощью своей сообщницы Лилли (Николь Шерзингер) сбегает из лунной тюрьмы «Лунар-макс» и намерен вернуться в прошлое, чтобы убить агента Кея (Томми Ли Джонс). Более сорока лет назад, 16 июля 1969 года, молодой агент Кей лишил Бориса руки и арестовал его. После преследования и перестрелки с агентами Борису удаётся бежать, и Кей сожалеет, что в прошлом не убил его. Он возвращается к себе в квартиру, где его следы исчезают. Агент Джей (Уилл Смит) помнит Кея живым, но для всех «Людей в чёрном» он мёртв с 1969 года из-за изменённого Борисом прошлого. Агент Оу (Эмма Томпсон) и Джей приходят к выводу, что переворот произошёл в пространственно-временном континууме. Оба они понимают, что Борис, сбежав из тюрьмы, стал каким-то образом причастен к происшедшему. Боглодиты начинают массированное вторжение на Землю, так как защитное устройство «Аркнет» не было установлено в 1969 году из-за смерти Кея.