Najnowsza seria przygód z jego udziałem rozpoczyna się na pustynnym południowym-wschodzie w 1957 roku – w samym apogeum Zimnej Wojny. Indiana i jego towarzysz Mac (Ray Winstone) właśnie wymknęli się z rąk sowieckich agentów i wracają do domu. Wkrótce potem Indiana Jones dowiaduje się od dziekana swojej macierzystej uczelni – Marshall College – i bliskiego przyjaciela (Jim Broadbent), że jego ostatnie wyczyny nie spodobały się przedstawicielom rządu, którzy naciskają na władze uniwersytetu, aby te usunęły profesora Jonesa z uczelni. Wyjeżdżając z miasta, Indiana spotyka zbuntowanego młodego człowieka Mutta (Shia LaBeouf), który mimo tego, że żywi do profesora sporą urazę, ma też propozycję, która może spodobać się żądnemu przygód archeologowi: jeśli pomoże on Muttowi w pewnej osobistej sprawie, chłopak naprowadzi go na ślad Kryształowej Czaszki z Aktor, legendarnego przedmiotu fascynacji, przesądów i lęków. Indiana i Mutt wyruszają do najbardziej odległych zakątków Peru – krainy starożytnych grobowców, zapomnianych odkrywców i złotego miasta – szybko jednak zdają sobie sprawę z tego, że nie są sami. Na trop Kryształowej Czaszki wpadli także sowieccy agenci pod wodzą zimnej jak lód i porażająco pięknej Iriny Spalko (Cate Blanchett). Sowieci wierzą, że odkrywając tajemnice czaszki będą mogli zapanować nad światem. Profesor Jones i jego młody towarzysz muszą szybko znaleźć sposób na pokrzyżowanie szyków bezlitosnym Sowietom i powstrzymanie ich przed zagarnięciem obdarzonej nadprzyrodzoną mocą Kryształowej Czaszki.