Film, 2001 de başlayan Spy Kids serinin üçüncüsü ile geliyor perdeye. Eski, emekli ajanlar Gregorio ve Ingrid Cortez uzun bir aradan sonra mesleklerine geri dönerler. Ancak bu sefer çocukları Carmen ve Juni de onlarla birliktedir. İkinci bölümde de yer alan söz konusu çocuklar bu kez farklı hikayelerin içindeler. Carmen, kaçırılarak bir bilgisayar oyununun içine hapsedilir. Juni de onu kurtarmak için mecburen aynı oyunun içine girer. Filmin üç boyutlu kısmı bilgisayar oyunu içinde devam ediyor.