#스파이 키드 그레고리와 잉그리드는 적으로 만나 사랑에 빠져 결혼까지 하게 된 전직 일류 스파이. 지금은 카르멘과 주니 남매를 낳고 예전의 모험담을 그리워하며 조용히 살고 있다. 그러던 어느 날 함께 일했던 동료들이 하나 둘씩 사라지고 있다는 연락을 받고 그들을 구출하기 위해 출동한다. 그러나 예전의 실력을 발휘하기도 전에 납치범들에게 붙잡혀 감금당하는 수모를 겪는다. 이들을 납치한 플룹 일당은 그레고리가 스파이로 활동하던 시절 발명했던 제3의 두뇌를 빼앗아 사람과 똑 같은 스파이 키드 로봇을 만들어낸다. 한편 남겨진 아이들은 부모가 일류 스파이였다는 것을 알게 되고, 감금된 부모와 더불어 세계를 구할 수 있는 사람은 자신들 밖에 없다는 깜찍한(?) 생각을 한다. 콩심은 데 콩 나고 팥 심은 데 팥 나는 법. 한때를 풍미했던 스파이 부모의 아이들 답게, 카르멘과 주니는 플룹 일당 소탕 작전에 나서는데…