[center]Yakın bir gelecekte, silah uzmanı James McCullen (Christopher Eccleston) bir şehrin tamamını yok edebilecek
nanoteknoloji tabanlı bir silah üretir. Silah uzmanının şirketi M.A.R.S. NATO'ya dört savaş başlığını satar, ve NATO askerleri savaş başlıklarını teslim etmekle vazifelendirilir. Duke (Channing Tatum) ve Ripcord (Marlon Wayans) teslim görevi üzerindeyken Baroniçe (Sienna Miller) tarafından kıstırılırlar.Duke Baroniçenin eski nişanlısı Ana Lewis olduğunu farkeder. Duke ve Ripcord bir Joe ekibi taradından kurtarılır ve bu ekipte Scarlett (Rachel Nichols), Snake Eyes (Ray Park), Breaker (Saïd Taghmaoui) ve Heavy Duty (Adewale Akinnuoye-Agbaje) bulunur. Savaş başlıklarını The Pit (çukur) adı verilen Mısır'daki Joe'ların merkez üstüne götürürler. Vardıkları zaman G.I. Joe takımının lideri General Hawk (Dennis Quaid) ile karşılaşırlar. Hawk savaş başlıklarının kontrolünü teslim aldıktan sonra Duke ve Ripcord'a gitmelerini söyler. Ancak Duke'un Baroniçeyi tanıdığını söylemesi ve sadece takıma katılırsa bilgileri vereceğini söylemesi üzerine takıma girerler.
McMullen, Doktor'un (Joseph Gordon-Levitt) yardımıyla
nanoteknoloji kullanarak kendisine bir ordu yaratmak ve savaş başlıklarını Dünya'da kaosa neden olması ve yeni dünya düzenini kurmak için kullanma istemektedir. Savaş başlıklarının üzerinde bulunan izleme sistemiyle McCullen G.I. Joe takımının üssünü belirler ve oraya Zartan'ın (Arnold Vosloo) yardımlarıyla savaş başlıklarını çalmaları için Baroniçe ve Storm Shadow'u (Byung Hun-Lee) yollamıştır. Dövüştükten sonra Storm Shadow ve Baroniçe savaş başlıklarını almış ve onları aktif hale getirebilmek için Baroniçe'nin kocası Baron DeCobray'e gitmişlerdir. Paris'te Joe takımı Baroniçe ve Storm Shadow'u füzeyi fırlatmadan durdurmaya çalışırlar ama başarılı olamazlar. Nanoteknolojik hücreler
Eyfel kulesi ve çevresindeki bazı alanı yok etmeye başlar ancak Duke'ün durdurma butonuna basmasıyla tehlike orada durur. Her ne kadar bu konuda Duke başarılı olsa da
Eyfel Kulesi artık geri dönülemez bir hale gelmiştir, Duke yakalanır ve McCullen'in
Kuzey Kutbundaki üssüne götürülür.
Joe takımı McCullen'in gizli üssünü bulur ve oraya vardıklarında üç savaşbaşlığı fırlatılmak üzeredir. Snake Eyes fırlatıldıktan hemen sonra bir tanesini patlatır. Scarlett, Breaker ve Snake Eyes üsse sızarken, Ripcord kalan füzeleri çalıntı M.A.R.S
prototipi Night Raven jetiyle takip etmeye karar verir.Snake Eyes ve Storm Shadow düelloda karşı karşıya gelirler ve Snake Eyes galip gelir. Duke burada ilginç bir gerçeği öğrenir. Bu gerçek ise kendi kabusları olan,nişanlısını terketmesine neden olan Ana'nın Duke'nin yanlış hava saldırısı işaretlemesi yapmasıyla öldüğü zannedilen Rex Lewis'in Doktor olduğudur. Rex o ambarda Doctor Mindbender (Kevin O'Connor) ile karşılaşmış ve
nanoteknolojiyi ondan öğrenmişti. Bilgileri alması çok uzun sürmüştü ve bu nedenle patlamada çıkamadı. Baroniçe Duke'ü serbest bırakır. Baroniçe ve Duke Rex'in dört sene boyunca nanoteknolojiyle Ana'yı yönettiğini anlarlar. Duke'ü öldürmeyi denerken McCullen'in yanar ve böylece o ve Doktor kaçış aracına yönelirler. Duke ve Baroniçe onları takip eder ve bu arada Doktor üssün kendini imha etmesi için gerekli hareketleri yapar. Doktor McCullen'in yanan yüzünü nanomitlerle tedavi eder ve bunun sonucunda McCullen kendi kontrolüne girer. Ona "Destro" ismini verir ve kendini Kobra'nın komutanı ilan eder. J.I. Joe ekibi tarafından yakalanırlar. Doktor ve Destro özel hücrelerine yerleştirilirler. Baroniçe vücudundan nanomitler çıkarılana kadar gözetim altında tutulacaktır. Zartan ise bu işten en karlı çıkarak nanomitlerin yüzünü değiştirmesiyle
Amerika Birleşik Devletleri başkanının yerine geçer.
G.I. Joe TakımıCobra Takımı