1961, André Merlaux, que tout le monde croit mort, vit caché chez Moïse et prépare sa vengeance en réunissant les preuves de la collaboration du colonel Mercaillon pendant l'Occupation. Sur ordre de ce dernier, et contre les directives de la CIA, Moïse envoie en mission les agents Calot, Jacquard et Moulinier pour sauver un mystérieux espion français pris en otage à Cuba. Alors qu’un pot est organisé à leur retour pour célébrer leur exploit, Mercaillon annonce la mise à pied de Moïse pour vice de procédure.

André se rend à un déjeuner chez les Mercaillon pour y retrouver sa fiancée, Sophie, la fille du colonel. Le patron du Service, qui le croyait mort, est sidéré. Soumis au chantage de son futur gendre, il accepte de rétablir Moïse dans ses fonctions. Pendant que Calot cherche à comprendre le sens de la question posée aux électeurs du référendum sur l’autodétermination de l’Algérie, Jacquard, secondé par Moktar, prépare un attentat à Alger.

André retrouve Sophie à un meeting pro-FLN et échappe de peu aux sbires de Mercaillon en provoquant une scène pour se faire embarquer par la police. Venu s'excuser peu après, André apprend que Sophie le quitte pour un jeune Algérien : plus rien ne l’empêche désormais de s’attaquer au colonel. Après les résultats du référendum, une délégation de Québécois fait irruption dans le Service. Ils veulent obtenir l’aide de la France pour mener leur propre lutte souverainiste face au Canada. Chez les Mercaillon, c’est la crise : Irène, la femme du colonel, veut s’émanciper et quitte le domicile conjugal…

André découvre que ses parents étaient communistes et se met en tête de retrouver sa mère. Alors que le jeune homme veut assassiner le colonel chez lui, ce dernier lui affirme qu’il est son père… Calot organise une conférence sur la guerre froide à destination des collègues, soulignant le sens caché des mots dans un contexte politique difficile. Moïse envoie Moulinier à Berlin pour une réunion entre les quatre puissances qui occupent la ville. Complètement dépassé, l’agent commet maladresse sur maladresse, provoquant un incident diplomatique entre les États-Unis et l’URSS.

Tandis qu'André cherche à entrer au KGB pour retrouver sa mère, Mercaillon, anéanti par le départ de son épouse, rejoint Jacquard à Alger pour mener les négociations avec le FLN, dont il accepte toutes les conditions. Scandalisé, Jacquard pousse des généraux de l’armée française à faire un putsch. Marie-Jo découvre qu’un essai nucléaire serait en préparation à Alger et en informe Moïse. Ce dernier charge Jacquard de récupérer sur place la bombe atomique. De son côté, Moulinier est chargé d’une filature. La cible ? Irène, la femme du colonel.

À Paris, Moulinier tombe amoureux d’Irène, dont il ignore la véritable identité. Pendant ce temps, à Alger, Moktar et Jacquard chargent la bombe dans une 2 CV et se lancent avec le colonel Mercaillon dans une longue et fastidieuse traversée du désert, pour mettre la "Gerboise verte" en lieu sûr. En France, le KGB répond à l'appel du pied d'André et lui demande de sauter par la fenêtre. Ce dernier s’exécute…

Moïse somme Moulinier de reprendre ses esprits : un de « ses » États africains nouvellement indépendants n'a toujours pas de président. Trois jours avant le scrutin, l'agent fautif doit dare-dare auditionner plusieurs candidats pour sélectionner le futur élu. De son côté, André passe des tests pour entrer au KGB, dans l'espoir de trouver de nouveaux indices sur ses parents. Au terme de nombreuses épreuves, on lui confie une mission : tuer l'un de ses anciens collègues.

Les agents Moulinier, Jacquard et Calot reçoivent leurs homologues de la CIA pour préparer l'arrivée du couple Kennedy à Paris. Moïse confie à Marie-Jo une mission pour pister André. Les deux agents se retrouvent alors face à face. De son côté, Sophie se rapproche de Yamine, son ami pro-FLN, pendant que le colonel, qui a fait suivre sa femme et Moïse, découvre l'impensable : le chef du Service est homosexuel.

Pour l'anniversaire de Moïse, le colonel Mercaillon lui offre des chaussures à talons, le plongeant dans l'angoisse à l'idée que son homosexualité soit révélée. Jacquard et Moulinier, partis pour Moscou avec Calot, qui chapeaute la « zone », découvrent les us et coutumes soviétiques. Pendant ce temps, dans les archives du KGB, André accède aux noms des membres du réseau communiste Vulcain, auquel a appartenu son père. Tous ont été exécutés, à l'exception d'un certain « Yannick », qui aurait fui en Algérie. Mais le KGB se méfie de sa nouvelle recrue…

Mercaillon menace Moïse de révéler son secret si celui-ci ne lui avoue pas où se trouve André, dont Marie-Jo a perdu la trace à l'aéroport de Moscou. Toujours en URSS, Moulinier, Jacquard et Calot ont réussi, eux, à mettre la main sur le jeune homme. Ils font route vers Berlin pour remettre leur prise aux services français. À Paris, Sophie confesse à sa mère son amour pour Yamine. Le colonel Mercaillon est sur le point de dénoncer Moïse quand André fait irruption dans le service.

À son tour, Moïse fait chanter le colonel Mercaillon pour sauver la vie d'André. Séquestré jusque-là dans un local du service, le jeune homme est libéré, mais Mercaillon tente une énième fois de le faire éliminer par ses hommes de main.

Chargés de ramener André vivant, Calot, Moulinier, Jacquard et Marie-Jo le retrouvent en Algérie après une course-poursuite effrénée. À Constantine, André et Marie-Jo faussent compagnie au trio d'agents et gagnent un monastère où ils espèrent joindre le fameux « Yannick », l'un des seuls survivants du réseau de résistance auquel appartenait le père d'André…