La premessa: dopo gli avvenimenti del precedente capitolo, i Cobra sembrano definitivamente sconfitti. Ma alla fine di G.I. Joe - La nascita dei Cobra, il temibile Zartan, in grado di assumere le sembianze di qualunque persona, si sostituisce al presidente degli Stati Uniti. A loro insaputa, i G.I. Joe vengono ritenuti responsabili dell'omicidio del presidente del Pakistan, al fine di impossessarsi di una testata nucleare. Vengono riconosciuti colpevoli di tradimento e il finto presidente ordina la loro eliminazione.
In seguito a un micidiale attacco, i G.I. Joe sembrerebbero tutti morti, ma tre di loro, ovvero Duke, Lady Jaye e Roadblock, sono sopravvissuti nascondendosi in un pozzo. Affamati di vendetta e intenzionati a salvare il mondo dai Cobra, si rivolgono a un veterano, il generale Joseph Colton, l'unico in grado di aiutarli.
In G.I. Joe - La vendetta tornano Channing Tatum nei panni di Duke e Ray Park in quelli di Snake Eyes, così come Jonathan Pryce come presidente degli Stati Uniti. Ma fanno il loro ingresso anche due prestigiose new entry: stiamo parlando di Bruce Willis, che impersona il generale Colton, padre spirituale di tutti i G.I. Joe, e Dwayne "The Rock" Johnson, impegnato nel ruolo del nerboruto Roadblock.
La scelta di un regista come Jon M. Chu, che viene dal cinema e dalla danza (suoi due capitoli di Step Up) è la cifra più evidente della nuova piega che prende la saga di G.I. Joe: i combattimenti hanno il ritmo e l'agilità di passi di danza, e culminano in una sfida fra ninja su una parete Himalayana che è già passata alla storia. Ma la vera sorpresa è un'altra: tutti gli interrogativi sul passato dei Joe, rimasti aperti nel primo capitolo, potrebbero trovare una risposta…