Durant une mission au Moyen-Orient, l'espion britannique Harry Hart et presque tous ses agents échappent à la mort grâce au sacrifice de l'un de ses agents. À son retour en Angleterre, il tente de réconforter la veuve de celui-ci. Mais la femme est inconsolable et refuse le cadeau que Harry lui offre ; aussi donne-t-il la médaille de bravoure à son jeune fils, Gary « Eggsy » Unwin, laquelle comporte un numéro de téléphone, à utiliser avec un mot de passe.
Dix-sept ans plus tard, le professeur James Arnold est kidnappé par les sbires de Richmond Valentine, un riche homme d'affaires. Au cours de cet affrontement, l'agent Lancelot est tué. Cet agent, tout comme Harry Hart, fait partie d'une agence d'espionnage nommée Kingsman, dont le quartier général est situé dans la boutique d'un tailleur. L'agence doit alors trouver un remplaçant à Lancelot selon la coutume : chacun des agents de Kingsman doit envoyer une personne pour qu'il candidate au remplacement du défunt, un seul pouvant être retenu. C'est alors que le jeune Eggsy appelle à l'aide Harry Hart, grâce au numéro de la médaille de bravoure. Celui-ci décide d'envoyer Eggsy comme novice.
Au cours de la première nuit de l'entrainement dirigé par l'agent Merlin, Eggsy, qui se lie d'amitié avec Roxanne « Roxy », échappe à une noyade mais n'empêche pas, comme ses condisciples, la mort d'une de leurs coéquipières. Le lendemain, les novices, qui aspirent tous à devenir Lancelot, doivent choisir un chiot. Roxy décide de prendre un caniche pour plusieurs raisons dont la facilité à le dresser et Eggsy choisit un carlin, pensant que c'était un bulldog qui grandirait.
En parallèle, les kingsmen doivent déjouer un complot mondial. Harry interroge violemment le professeur Arnold, qui semble ne jamais avoir été kidnappé. Mais celui-ci meurt en explosant et laisse Harry dans le coma. Ce dernier se réveille le matin où Valentine annonce mondialement qu'il offre des cartes SIM qui permettent d'accéder gratuitement à son réseau téléphonique et à Internet.
Lors de l'entrainement, les six derniers candidats sautent en parachute. L'épreuve consiste à sauter dans le vide et ouvrir leur parachute suffisamment tard pour ne pas être détecté par un radar. Alors que tout le monde profite de l'expérience, Merlin demande ce qu'il adviendrait si l'un d'entre eux n'avait pas de parachute. Eggsy fait preuve d'initiative et d'esprit de corps, et tous s'en sortent indemnes,. Cependant, lorsque Eggsy, qui est le seul à ne pas avoir ouvert son parachute, demande à Merlin pourquoi il devait être sacrifié, il se fait ouvrir un parachute. Pour résumer, tout le monde en avait un. Lors de cette épreuve, trois des novices partent en laissant Roxy, Eggsy et Charlie.
La même journée, les trois derniers candidats essayent de plaire à une fille dans un club en essayant des techniques apprises lors de l'entrainement. Les trois jeunes se font droguer par un inconnu et se retrouvent attachés séparément sur les rails d'un chemin de fer. Le kidnappeur leur demande tour à tour le nom du chef de Kingsman sous peine de se faire écraser par un train en approche. Tout est en fait un test, réussi par Eggsy et Roxy qui n'ont pas révélé l'identité d'Arthur, soit Chester King. Charlie quant à lui choisit de trahir l'agence, et se fait donc renvoyer chez lui.
Comme dernière épreuve, Roxy et Eggsy doivent abattre leur chien. Ils sont dans des salles différentes et Roxy finit par le faire. Eggsy, ayant renoncé à tirer sur JB (pour Jack Bauer), son carlin, se fait renvoyer et décide, en voyant l'?il au beurre noir de sa mère, d'aller combattre son beau-père qui en est responsable. Harry, qui a enquêté sur Valentine pendant ce temps, l'en empêche et l'amène chez lui. Il avoue sa déception et annonce qu'il s'agissait de balles à blanc et que l'agence n'avait pas l'intention de tuer réellement le chien. Il avoue aussi que la jeune fille qui est décédée d'une noyade lors de la première épreuve n'était qu'une employée de Kingsman. Pendant la conversation, Harry doit partir pour le Kentucky pour une mission.
Richmond Valentine, qui a auparavant tenté de résoudre le problème du changement climatique sans réussir, décide de réduire drastiquement la présence des humains sur la Terre. Il compte utiliser ses cartes SIM gratuites ; elles possèdent une fonction cachée permettant de lever les inhibitions des personnes et excitant les centres d'agressivité. Une fois activées, les gens alentour s'entre-tuent. C'est ainsi que Harry décime les fidèles d'une église, et est tué ensuite par l'équipe de Valentine.
C'est à Lancelot et Eggsy qu'il revient d'empêcher le projet criminel de Valentine.