《卧底肥妈》讲述了FBI探员马刚（马丁·劳伦斯 Martin Lawrence 饰）的故事。他头脑机敏、办案能力出众，尤其擅长伪装，无论面对怎样的身份，都能模仿得惟妙惟肖。一次，乔治亚州一名携带巨款潜逃的银行劫匪成为警方追捕目标，马刚奉命将其缉拿，而目前唯一的线索，就是劫匪的女友雪梨（尼娅·朗 Nia Long 饰）。
为了接近雪梨，马刚施展易容绝技，摇身一变成了雪梨多年未见的姑母——一位体重超过两百磅的“老妈子”。伪装后的他成功进入雪梨的生活，却在日渐深入的相处中，对这位可能参与藏匿赃款的女子产生了感情。就在事情变得愈发棘手之际，真正的姑母突然现身，马刚的卧底行动也迎来了更大的危机。
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