Продолжение приключений бывшего агента ЦРУ Джей Джея и его юной подопечной Софи. Теперь Софи — почти взрослая девушка, которая вместе с школьным хором отправляется в образовательную поездку по Италии. Она уговаривает своего старого друга, ныне работающего на ЦРУ, сопровождать группу в качестве волонтёра. Казалось бы, это должна быть спокойная и даже скучная миссия. Однако идиллия длится недолго.
В комедийном боевике «Мой шпион» мир профессионального агента ЦРУ Джей-Джей, привыкшего к опасным миссиям и стерильному плану, рушится в одно мгновение. Его текущая операция срывается, когда он нечаянно попадает в объектив камеры 9-летней Софи — проницательной и одержимой шпионской романтикой девочки.