Il[[Mongolia]]. film inizia inIn un monastero in Mongolia, dove Alex ([[Lucy Liu]]), esce da una cassa e Dylan ([[Drew Barrymore]]) fa una gara di bevuta con qualcuno. Natalie ([[Cameron Diaz]]) entra dal portone e si fa accogliere alla grande, mentre Alex, al piano di sotto, stende un paio di terroristi per salvare il capo dell'U.S. Marshall Ray Carter, a cui i rapitori hanno preso un anello. Natalie, intanto, sta cavalcando un toro per distrarre la gente. Alex esce con Ray Carter ma si fa scoprire e le tre ragazze sono quindi costrette a scappare. Siamo aA [[Los Angeles]] eintanto William Rose Bayley ([[Bruce Willis]]) viene ucciso sul suo aereo insieme alle guardie e derubato di un anello.
Le tre ragazze si recanovanno al Charlie's Townsend, dove Jimmy Bosley (Bernie Mac), fratello di John Bosley, li attende. L'FBI assegna un nuovo caso alle Charlie's Angels, ossia recuperare i due anelli di titanio, che fanno parte dell'A.L.I., cioè il programma protezione testimoni. I ladri di anelli hanno contattato tutte le famiglie mafiose di Los Angeles per vendere gli anelli al migliore offerente. Le tre ragazze si recanovanno sul luogo della morte di un protetto dal progetto A.L.I.; e poi a una gara clandestina di motocross in una miniera organizzata da una ragazza ([[P!nk]]).
DopoLe sitre verrà ascoprono conoscenzapoi che Dylan fa parte del A.L.I. per aver arrestato il suo ex-ragazzo, che ha fondato il clan O'Grady.: Riuscirannodevono le tre ragazze aquindi recuperare gli anelli e a eliminare l'angelo caduto Madison Lee ([[Demi Moore]])?.