La opt ani după cel de-al treilea film, OSS a devenit cea mai bună agenție de spionaj din lume, în timp ce departamentul Spy Kids a dispărut de atunci. O spionă pensionară Marissa (Jessica Alba) este aruncată înapoi în acțiune împreună cu fiii vitregi, când un cronometru maniacal (Jeremy Piven) încearcă să preia lumea. Pentru a salva lumea, Rebecca (Rowan Blanchard) și Cecil (Mason Cook) trebuie să facă echipă cu urâtul lor vitreg. De atunci, Carmen și Juni au crescut și le vor oferi gadgeturi.