Marissa Cortez Wilson (Jessica Alba) lo tiene todo … se casó con un famoso periodista, ha sido una gran espía y tiene un bebé y unos hijos muy inteligentes. Seguramente su reto más difícil sea ser la mamá de Rebeca (Rowan Blanchard) y Cecil (Mason Cook), quienes no se lo ponen nada fácil. Además, su esposo Wilbur (Joel McHale) no conoce todos sus secretos. Su vida vuelve a cambiar cuando un maníaco conocido como Timekeeper (Jeremy Piven) amenaza con apoderarse del planeta y ella es llamada por el jefe de la OSS, el hogar donde fue criada como una espía cuando era niña. Con Armageddon acercándose rápidamente, Rebecca y Cecil se ven empujados a la acción cuando se enteran que su aburrida madrastra fue una vez una superagente, y tendrán que dejar a un lado sus diferencias para combatir el mal. Ellos recibirán una pequeña ayuda de un par de Spy Kids, Carmen (Alexa Vega) y Juni Cortez (Daryl Sabara). Sólo así podrán salvar al mundo, e incluso mantener la familia unida.