Charlie'nin Melekleri, Townsend Dedektiflik Ajansı adına çalışan üç kadının, kaçırılan bir yazılım mühendisini bulmak için verdikleri mücadeleyi anlatıyor. Dylan, Alex ve Natalie, sesle çalışan yeni bir sistemi geliştiren Eric Knox’un peşine düşer. Knox, dünyanın her yerinden gelen konuşmaları dinleyebilen bir teknoloji üzerinde çalışır ve bu buluşun kötü ellere geçmesi büyük risk yaratır. Melekler, ipuçlarını takip ederek farklı noktalara gider, saldırılardan kurtulur ve Knox’un arkasındaki planı çözmeye çalışır. Görev ilerledikçe hem kaçırılmanın ayrıntılarını hem de teknolojinin kimler için tehdit oluşturduğunu öğrenirler. Amaçları, işi büyümeden durdurmaktır. Başrollerde Cameron Diaz, Drew Barrymore, Lucy Liu ve Bill Murray yer alıyor.