Un equipo de astronautas estadounidenses que están inmersos en los preparativos de un viaje a la Luna se quedan confundidos y muy intrigados cuando un hombre asegura que él, su novia y un científico viajaron a la luna 65 años antes y fueron atacados por los “selenitas”, unas criaturas extrañas mitad hombre, mitad hormiga que viven en enormes cavernas de cristal.

Dos naves espaciales, una norteamericana y otra rusa, han sido secuestradas en la órbita terrestre. Todo depende ahora de la intervención del Agente 007 -Sean Connery- para prevenir una guerra nuclear entre las dos superpotencias. Su misión consistirá en viajar hasta Japón y desenmascarar a la peligrosa organización Spectra y a su diabólico líder, Ernest Stavro Blofeld -Donald Pleasence.

Un malvado magnate, Auric Goldfinger, quiere hacer estallar una bomba atómica en Fort Knox, donde está toda la reserva federal de oro de los Estados Unidos, para poder así incrementar enormemente el precio del metal dorado.

Convencido de que los comunistas están contaminando los Estados Unidos, un general ordena, en un acceso de locura, un ataque aéreo nuclear sorpresa contra la Unión Soviética. Su ayudante, el capitán Mandrake, trata de encontrar la fórmula para impedir el bombardeo. Por su parte, el presidente de los EE.UU. se pone en contacto con Moscú para convencer al gobierno soviético de que el ataque no es más que un estúpido error. Mientras tanto, el asesor estadounidense, un antiguo científico nazi, el doctor Strangelove, confirma la existencia de la "Máquina del Juicio Final", un dispositivo de represalia soviético capaz de acabar con la humanidad para siempre.