Yıldırım Ajan, Ajan A6'nın yasadışı ilaç üretimi yapan bir çeteyi çökertmesi konu edilen bir sinema filmidir. Filmde, Ortadoğu'ya ihraç edilen kolera aşıları hakkında araştırma yapan Ajan D4 öldürülür ve Ajan A6 getirilir. Ajan A6, Ajan D4'ün kendisini gizlemesi için kurulan şirketin yeni müdürü Bülent olarak İstanbul'a gelir.
Aşı firması hakkında şüpheleri olan Lila, Ajan A6'nın yardımcılığını yapar. Kolera aşıları, yeni bir formülle insanlar üzerinde felç etkisi yapan virüslere dönüştürülmektedir. Virüs sevkiyatı filmde merkezi bir konu olarak ele alınır.
