Britt Reid (Seth Rogen), zoon en erfgenaam van Los Angeles' grootste krantenfortuin, is een rijke, verwende playboy die met genoegen een luizenleventje leidt. Als zijn vader James Reid (Tom Wilkinson) sterft, ontmoet Britt een indrukwekkende en vindingrijke werknemer, Kato (Jay Chou). Ze beseffen dat ze de middelen hebben om iets waardevols te doen met hun leven en stappen uit James Reids schaduw. Kato bouwt het ultieme wapen, de Black Beauty, een onverwoestbare auto met elk wapen dat je je voor kunt stellen en Britt besluit dat ze zich voor zullen doen als schurken zodat ze helden kunnen worden. Met de hulp van Britts nieuwe secretaresse, Lenore Case (Cameron Diaz), komen ze erachter dat de leider van de schurken in de stad Benjamin Chudnofsky (Christoph Waltz) is. Hij heeft de bendes onder zich verenigd en ziet al snel dat de Green Hornet een directe bedreiging is voor de welvarende onderwereld onder zijn leiding.
