Başkan Ulysses S. Grant, bir grup bilimadamının gizemli kayboluşunu araştırması için ajan James T. West ve mucit Artemus Gordon'u görevlendirir. İkili, bu olayların arkasında Dr. Arliss Loveless adında kötü niyetli bir bilimadamının olduğunu keşfeder. Loveless, çöldeki gizli karargahında esir aldığı bilimadamlarıyla devasa bir metal örümcek inşa etmektedir. Bu makine, Amerika Birleşik Devletleri'ni parçalamak için tasarlanmıştır. West ve Gordon, Loveless'in planlarını durdurmak için zamana karşı yarışır.

Yol boyunca birçok engelle karşılaşırlar. Tehlikeler artar, işler planlandığı gibi gitmez. Ancak West ve Gordon pes etmez. Sonunda Loveless'in karargahına sızmayı başarırlar. Wild Wild West, bu destansı çatışmanın ve kaotik anların ardından sona erer.