上次冒险是19年前的事了，还记得吗？当时他和老爸亨利教授合力斗纳粹抢圣杯。经此一役，琼斯博士就金盆洗手，安心呆在马歇尔大学当他的教授教书育人了。19年光景，纳粹溃败二战结束，1957年的今天，世界正处于冷战高峰期，美、苏两极争霸。

　　琼斯博士原本打算一直这样安稳地过日子，可惜条件不允许，政府方面开始向马歇尔大学施压，要求他们解雇琼斯博士。

　　琼斯博士不仅失去了工作，而且生命面临着威胁，不知为何，苏联特工盯上了这个著名的探险家。琼斯博士躲过几轮追杀之后，遇到了一个名叫马特•威廉斯（希亚•拉博夫）的小青年。这个穿皮夹克梳油头骑机车的年轻人知道琼斯博士的身份后，马上拜托琼斯博士和他一起去寻找“水晶头骨”。原来小青年从小就听说过琼斯博士的光荣事迹，一直将他视为偶像。

　　马特要寻找的水晶头骨，据说存放在秘鲁森林里面一个古老的墓穴中，传说水晶头骨为外星人所造，有着控制人类精神的力量。

　　琼斯博士与马特开始寻找水晶头骨。于此同时苏联头号女特工艾瑞娜•斯帕克（凯特•布兰切特）率领手下千万秘鲁森林寻找水晶头骨。心狠手辣的艾瑞娜一路上对琼斯博士一伙围追堵截，打了好几场硬仗。对水晶头骨有兴趣的还远不止艾瑞娜，心术不正的考古学家马克（雷•温斯顿），甚至琼斯博士的老相好（曾经出现在第一集中，给《夺宝奇兵》迷留下深刻印象）玛丽昂•拉文伍德（凯兰•阿伦）也加入战局。最终哪方能抢到这个将会影响到世界格局的水晶头骨呢？