Der ehemalige Tennisprofi Tony Wendice hat ein Problem: Seine wohlhabende Frau Margot ist offenbar ein Verhältnis mit dem Krimiautor Mark Halliday eingegangen. Nachdem er Margots Handtasche gestohlen und einen darin befindlichen Liebesbrief von Mark gelesen hat, steht für ihn fest: Er muss seine Frau beseitigen, um an ihr Vermögen heranzukommen. Ohne ihr Geld könnte er seinen aufwändigen Lebensstil nicht finanzieren. Geschickt manipuliert er seinen ehemaligen Studienkollegen, den Hochstapler Charles Swann, um ihn dazu zu bringen, seine Frau zu ermorden, während er selbst mit seinem Nebenbuhler einen Club besucht und so ein perfektes Alibi hat.

Die aus reichem Haus stammende Amerikanerin Kit Preston ist seit drei Monaten mit dem britischen Geschäftsmann Anthony Preston verheiratet – und schwebt im siebten Himmel. Beide leben in London, die Hochzeitsreise nach Venedig ist geplant. Als Kit eines Nachts durch den nebligen Park nach Hause geht, ertönt die verstellte Stimme eines Mannes, der ihr droht, sie innerhalb eines Monats zu ermorden. Zunächst versucht Tony, seine Frau zu beruhigen; es gebe Leute, die mit solch makabren Scherzen ihr Unwesen treiben würden. Doch schon bald meldet sich der Unbekannte erneut, diesmal am Telefon, und droht Kit wiederum mit Mord. Inspektor Byrnes von Scotland Yard, den die Prestons um Hilfe bitten, bleibt zunächst misstrauisch. Er habe schon oft erlebt, dass sich von ihren Männern vernachlässigte Ehefrauen alles Mögliche ausdenken, um die Aufmerksamkeit ihrer Partner zu gewinnen.

Spanien im 18. Jahrhundert. Ein Bettler sucht den Marqués Siniestro in der Hoffnung auf eine milde Gabe auf. Der Marqués jedoch ist ein grausamer Sadist, der den armen Wanderer wie ein Tier behandelt und ihn in den Kerker werfen lässt. Nach vielen Jahren Gefangenschaft ist der Bettler wirklich zu einer tierhaften Bestie degeneriert. Er vergewaltigt eine junge stumme Magd, die man zu ihm gesperrt hat, weil sie sich dem Marqués nicht freiwillig hingeben wollte. In derselben Nacht ermordet sie ihren grausamen Herrn und flieht in die Wälder, wo sie sich die nächsten Monate versteckt bis sie von dem Arzt Don Alfredo Corledo gefunden wird.

John Strangways, der Station Chief des MI6 in Jamaika, wird zusammen mit seiner Sekretärin ermordet. Die Attentäter nehmen Akten mit der Aufschrift Dr. No an sich und lassen beide Leichen verschwinden. Der britische Agent James Bond (007) wird sofort zu seinem Chef M zitiert und dort instruiert: Er soll nach Jamaika fliegen, um dem Verschwinden Strangways’ auf den Grund zu gehen und die Quelle der mysteriösen Energiewellen zu lokalisieren, welche die Flugbahnen US-amerikanischer Raketen aus Cape Canaveral stören. Im Film wird das Aussenden dieser Störwellen Toppling genannt. Bond hat gerade noch Zeit, seine Sachen zu packen und sich kurz seiner neuesten Eroberung Sylvia Trench, die er im Kasino kennengelernt hat, zu widmen. In Jamaika angekommen, wird er von einem Chauffeur abgeholt, der vorgibt, vom Büro des britischen Gouverneurs geschickt worden zu sein. Als Bond ihn überwältigt und zur Rede stellen will, nimmt dieser Gift und tötet sich damit.

Die Verbrecherorganisation PHANTOM (im englischsprachigen Original S.P.E.C.T.R.E., Special Executive for Counter Intelligence, Terrorism, Revenge, Extortion, aber auch engl. für „Schreckgespenst“) will während des Kalten Kriegs die beiden Seiten gegeneinander ausspielen. Nach dem vom PHANTOM-Strategen Kronsteen aufgestellten Plan will man die sowjetische Dechiffriermaschine Lector stehlen und sich gleichzeitig an James Bond für den Tod des PHANTOM-Partners Dr. No rächen.

Bond enttarnt und tötet den als trauernde Witwe verkleideten Jacques Bouvar, einen Agenten der Verbrecherorganisation Phantom (im englischsprachigen Original S.P.E.C.T.R.E. für Special Executive for Counterintelligence, Terrorism, Revenge and Extortion), nach dessen vorgetäuschter Beerdigung in Bouvars Villa. Daraufhin flieht er mit Hilfe eines Raketenrucksacks und seines Aston Martin DB5 vor den Handlangern Bouvars. Im Hauptquartier von Phantom in Paris treffen sich die führenden Männer der Verbrecherorganisation unter der Führung von Ernst Stavro Blofeld. Phantom beabsichtigt, unter der Leitung von Emilio Largo eine Lösegeldsumme von den Vereinten Nationen in Höhe von 280 Millionen US-Dollar zu erpressen. Um den Plan auszuführen, hat sich Phantom-Mitglied Graf Lippe in Südengland in einem Hotel in der Nähe eines NATO-Stützpunktes einquartiert.

Arizona im Jahre 1870: Eine Delegation des Japanischen Kaisers, die unterwegs ist, um dem amerikanischen Präsidenten ein kostbares Schwert zu überreichen, wird von Zugräubern überfallen und verliert das kostbare Kleinod an deren Anführer Gauche. Als einer der Samurai-Leibwächter des japanischen Botschafters Gauche daran hindern will, schießt der Bandit ihn kurzerhand nieder, und dessen Gefährte, Kuroda, schwört, innerhalb von sieben Tagen Gauche zu strafen und das Schwert zurückzuerobern oder stattdessen Selbstmord zu begehen.