Sinopse: James McCullen (Christopher Eccleston) é o maior comerciante de armas do planeta. Ele está prestes a lançar sua nova arma, os nanomites, microscópicos robôs que podem destruir tudo o que encontram pela frente, independente do material que seja feito, e que podem ser desligados no momento que for desejado. McCullen envia quatro ogivas de nanomites para ser entregue por uma força especial do exército norte-americano, na qual estão presentes Duke (Channing Tatum) e Ripcord (Marlon Wayans). Porém o comboio é atacado por forças desconhecidas, comandadas pela Baronesa (Sienna Miller). As ogivas apenas não são levadas graças à intervenção dos G.I. Joe, um grupo internacional de agentes de elite liderado pelo general Hawk (Dennis Quaid), que as leva juntamente com Duke e Ripcord para seu quartel-general.