در ۱۳ آبان سال ۱۳۵۸ و در گیر و دار انقلاب ایران گروهی موسوم به دانشجویان پیرو خط امام به سفارت آمریکا در تهران حمله کردند و آن را به تصرف خود درآوردند و کارمندان آمریکایی سفارت را هم به گروگان گرفتند. از میان کارکنان به گروگان گرفته شده، تعداد ۶ نفر موفق می‌شوند از در پشت سفارت به خانه کن تیلور سفیر کانادا در ایران بگریزند. بعد از گریختن این آمریکایی‌ها جلسه ویژه‌ای در سازمان اطلاعات آمریکا برای فرار آنها صورت می‌گیرد طی این جلسه نظرات مختلفی مطرح می‌شود و در ابتدا طبق نتیجه‌ای که ماموران سیا می‌گیرند قرار بر این می‌شود که آمریکایی‌ها به وسیله دوچرخه از تهران تا مرز ترکیه درون کوه‌ها دوچرخه سواری کنند چرا که احتمال شناسایی آنها به وسیله رفت‌وآمد با ماشین بسیار بالا می‌رفته است.این نظر بعداً توسط تونی مندز که یکی از ماموران کارکشته سیا برای فرار اشخاص است رد می‌شود در ادامه ماموران سیا سناریویی برای فرار آنها به عنوان معلم‌های خارجی یا مشاوران کشاورزی مطرح می‌کنند که اولی به دلیل قطع رابطه ایران با آمریکا و دومی به دلیل برف سنگین و عدم امکان کشاورزی مناسب رد می‌شود.ادامه جلسه اول با شکست روبرو می‌شود و ماموران به راه‌حل مناسب و عملی دست پیدا نمی‌کنند.

 

چند روز بعد در حالی که مندز در حال صحبت با پسر خود و مشاهده فیلم سیاره میمون‌ها (نسخه ۱۹۶۸) بود ناگهان متوجه می‌شود که می‌تواند به عنوان گروهی هنرمند وارد ایران شوند که در حال ساخت فیلمی علمی تخیلی هستند و می‌خواهند فیلمی با سبک و سیاق جنگ ستاره‌ها اما در ایران بسازند. بر اساس نقشه مندز، او و ۶ نفر آمریکایی هویت یک گروه فیلمسازی را به خود می‌گیرند که برای یافتن مکان‌های فیلمبرداری فیلمی علمی-تخیلی به نام «آرگو» به خاورمیانه سفر کرده‌اند. برای واقعی جلوه دادن این نقشه مندز از عوامل حرفه‌ای در هالیوود بهره گرفت، جان چمبرز، چهره‌پرداز آمریکایی یکی از این افراد بود. به موازات عملیات مندز، تبلیغات این فیلم ساختگی در روزنامه‌ها و مجلات هالیوود به عنوان تولیدی از استودیو ۶ آغاز شد و حتی برای واقعی‌تر جلوه دادن این داستان ساختگی، یکی از این روزنامه‌ها را به‌دست یکی از دیپلمات‌ها دادند که در هنگام خروج همراه خود داشته باشد. مندز در طول دو روز آمریکایی ها را برای بازپرسی‌های شدید آماده می‌کند و در حالی که تقریباً همه چیز مهیاست یک تلفن از سیا به او زده می‌شود که عملیات بایستی متوقف گردد. مندز به اوج آشفتگی می‌رسد چرا که وجدان کاری او اجازه نمی‌دهد که جان این ۶ آمریکایی را که به چند نفر از آنها قول صد در صد برای خروج از کشور داده بود به خطر بیندازد.در ابتدا مندز حرف رئیس خود را با اکراه قبول می‌کند و برای رهایی از افکار مختلف رو به نوشیدن مشروبات الکلی و سیگار کشیدن می‌آورد. صبح، آمریکایی ها که در خانه سفیر منتظر مندز هستند تا حدودی متوجه تاخیر او می‌شوند مندز که تمام شب در حال فکر کردن و سیگار کشیدن و مشروب خوردن بود به این نتیجه می‌رسد که نمی‌تواند حرف‌های سیا را قبول کند به همین خاطر در یک تماس سریع با سیا می‌گوید که عملیات را انجام می‌دهد و تلفن را قطع می‌کند. درآن طرف خط رئیس او بسیار عصبانی می‌شود و تلفن را می‌شکند. آمریکایی‌ها وارد فرودگاه می‌شوند و با اولین بازپرس که مدارک ورود آنها به ایران را پیدا نمی‌کند مواجه می‌شوند. آمریکایی‌ها بدون اینکه توضیح خاصی بدهند نامه وزارت فرهنگ را که نشان می‌دهد مندز می‌خواهد از ایران دیدن کند به مامور فرودگاه می‌دهد. مامور فرودگاه بدون پیدا کردن مدارک، آنها را از بازپرسی اول رد می‌کند. در بازپرسی دوم جوانی با ریش‌های بلند به آنها متذکر می‌شود که شاه رفته و آن دوران دیگر گذشته. یکی از آمریکایی‌ها که نقش کارگردان را دارد برای ایرانی‌ها درباره فیلم صحبت می‌کند و با نشان دادن فیلمنامه مصور فیلم و نشان دادن هواپیما و در آوردن صداهای مختلف توجه ایرانی‌ها را از مساله پیش رو منحرف می‌کند.جوان ایرانی پر ریش از آنها می‌خواهد فقط به زبان فارسی حرف بزنند به همین خاطر همان آمریکایی که قرار بود دو روز فقط در ایران بوده باشد شروع به فارسی صحبت کردن می‌کند که با اقبال فراوان کسی متوجه این موضوع نمی‌شود.در انتها ۶ نفر آمریکایی با هویت جعلی و گذرنامه کانادایی، از مرز قانونی ایران در فرودگاه مهرآباد خارج می‌شوند و با پرواز سوئیس ایر به اروپا می‌گریزند.در پایان، این اتفاق باعث دوستی نزدیک‌تر آمریکا با کانادا می‌شود. صادق قطب زاده کانادا را تهدید می‌کند که تقاص این عمل را پس می‌دهد اما در عمل نمی‌تواند کار خاصی انجام دهد. آمریکاهایی خوشحال از یک پیروزی دیگر در صحنه بین الملی می‌خواهند به مندز بالاترین نشان جاسوس آمریکا را بدهند اما چون مندز جاسوس است و نباید هویتش فاش شود در یک جلسه غیر علنی این نشان به او داده و سپس پس گرفته می‌شود و حدود ۲۰ سال بعد این نشان دوباره به مندس اهدا می‌شود. پایان فیلم با جمله‌ای همراه است که می‌گوید اگر دولت‌های جهان با هم متحد شوند می‌توانند در مقابل هرگونه خطرات ناشناخته و غیر قابل حل ایستادگی کنند و این پیروزی سند بزرگی بر این مدعا است.