Ambientado em Recife, em 1977, “O Agente Secreto” acompanha Marcelo (Wagner Moura), um especialista em tecnologia que retorna a Recife após anos fora em busca de paz, apenas para descobrir que sua cidade natal esconde perigos e segredos inquietantes.

Em meio à busca pela recuperação econômica, o governo institui colônias compulsórias, confinando os idosos para que possam desfrutar seus últimos anos de vida. Teresa (77), residente em uma cidade industrializada na Amazônia, surpreende-se ao ser incluída no programa quando a idade mínima é alterada. Com poucos dias restantes, Teresa decide desafiar seu destino, embarcando numa jornada pelos rios e afluentes da Amazônia para realizar um último desejo.

Numa mesa de bar, o velho Adoniran Barbosa conta a um jovem garçom histórias de uma São Paulo que já não existe. Lembra com carinho da maloca onde viveu com Joca e Mato Grosso, da paixão deles por Iracema e de outros personagens eternizados em seus sambas, crônicas de uma metrópole engolida pelo apetite voraz do “pogréssio”.