Davenport bittet Leo, Bree, Adam und Chase im Auge zu behalten, während er seinen Hochzeitstag mit Tasha feiert. Als Marcus bei Leo schon wieder für Ärger sorgt, machen es sich die bionischen Kids zur Aufgabe, Leo zu retten.

Mit Hilfe einer Spionfliege versucht Leo im Physiktest bei Bree abzuschreiben. Währenddessen müssen Adam und Chase eine Nacht lang auf Roboterbabys aufpassen.

Als Adam, Chase und Bree von Direktorin Perry zum Nachsitzen verdonnert werden und somit nicht an einer wichtigen Mission teilnehmen können, nutzt Leo seine Chance und wird zum Retter der Mission.

Bree wird während eines Einsatzes von ihrem neuen Freund Owen durch einen Anruf abgelenkt und gerät versehentlich in Kontakt mit einer gefährlichen Chemikalie. Daraufhin müssen Chase und Leo in einen bewachten Komplex einbrechen, um herauszufinden, durch welche Substanz Bree kontaminiert wurde. Bree gelingt es in der Zwischenzeit, aus der Quarantäne auszubrechen und Owens Kunstausstellung zu besuchen.

Leo und Chase sind damit einverstanden, dass Davenport ihnen einen ferngesteuerten Roboter für den Roboterwettbewerb baut, überlegen es sich aber anders, als der Erfinder das ganze Projekt an sich reißt und ihren Prototypen auseinander nimmt. Als sie schließlich mit ihrem neuen Roboter bei dem Wettbewerb antreten, werden sie von einem neuen Spitzengegner begrüßt: Davenport persönlich. Bree überredet Adam, mit ihrer anhänglichen Freundin Caitlin auszugehen, nachdem sie bei einem Besuch versehentlich ihre superbionischen Kräfte eingesetzt hat.

Bree entwickelt eine neue Bionikfähigkeit: Sie kann Geräusche und Stimmen imitieren. Adam hingegen möchte an keiner Mission mehr teilnehmen, da er seit einem Unfall Angst vor Verletzungen hat.

Da Davenport Adam, Bree und Chase keinen freien Tag genehmigen möchte, streiken die Kids. Ihr Streikführer ist Leo. Davenport gelingt es jedoch, ihn auf seine Seite zu ziehen, indem er vorgibt, Leo als Ersatz für die drei Supermenschen einzusetzen.

Davenports neueste Erfindung katapultiert Leo versehentlich in ein Paralleluniversum, in dem er über bionische Fähigkeiten verfügt, Tasha eine mächtige Milliardärin ist, Davenport als schüchterner Laborassistent arbeitet und Chase, Adam und Bree Mitglieder einer anderen Familie sind. In Schwierigkeiten gerät Leo schließlich, als Agenten der Regierung von seinen bionischen Fähigkeiten erfahren und ihn ausfindig machen.

Leo und Chase beschließen, bei der Vorentscheidung zur schuleigenen Talent-Show mitzumachen, um groß rauszukommen. Als Chase jedoch seine Bionik einsetzt und sie als Zauberei verkauft, wird Leo aus der Show ausgeschlossen und sinnt nach Rache. Bei dem Versuch, Chases Bionik zu sabotieren, erweckt er versehentlich Chases Alter Ego Spike zum Leben. Bree ist eifersüchtig auf Adams Freundschaft zu einem Jungen, den sie mag, und sabotiert dessen Kunstprojekt.

Nachdem Donald Davenport sein neues Transportmittel enthüllt hat, befördern Bree, Chase und Adam Tasha versehentlich an einen beliebigen Ort auf der Welt und scheitern mehrmals daran, sie zurückzuholen. Währenddessen folgt Leo Marcus in ein heimliches Versteck. Dort deckt er einen Plan auf, in den seine bionische Familie verwickelt ist.

Nachdem Adam versehentlich Davenports teures Gemälde zerstört hat, beschließt er mit Bree, Leo und Chase, dieses Bild zu fälschen. Die Fälschung fliegt erst auf, als Davenport das Kunstwerk weiterverkaufen will. Und plötzlich steht das FBI vor der Tür.

Nachdem Adam unerwartet seinen Führerscheintest besteht, willigt Davenport ein, ihm ein Auto zu kaufen --- doch er stellt fest, dass sich Adam bereits einen Monster Truck gekauft hat. Währenddessen versuchen Leo, Chase und Adam, Tashas Pläne zu zerstören, Vorsitzende des Elternrates zu werden, indem sie Schulleiterin Perry dazu bringen, gegen sie zu kandidieren.

Nachdem Davenports lästiger neuer Nachbar, Pierce, Davenports Rasen ruiniert und sich weigert sich zu entschuldigen, beschließen die beiden Männer ein Stock Car Rennen mit hohen Wetteinsätzen auszutragen – der Gewinner bekommt die Besitzurkunde von dem Haus des Verlierers. Währenddessen konkurriert Leo mit Pierce’ ungeratenem Sohn, Clayton, um den besten Spind der Schule.

Marcus und Douglas locken Adam, Chase und Bree in eine Falle. Dort erfahren die Drei Erschreckendes über ihre geheime Herkunft und ihren Schöpfer. Leo schließt sich mit Eddy zusammen, um einen geheimen Angriff auf Douglas’ Versteck zu starten. Es kommt zu einem biomechanischen Showdown.

Leo, Chase, Adam und Bree kommen deutlich später als vereinbart nach Hause. Sie werden von Davenport ertappt, und der gibt ihnen drei Wochen Hausarrest. Um ihrer Betrafung zu entgehen, benutzen die vier eine neue Erfindung, den Neuronenstörer. Mit diesem wollen sie Davonports Erinnerungen an die letzten vierundzwanzig Stunden löschen – und löschen versehentlich seine Erinnerungen an die letzten vierundzwanzig Jahre.

Donald Davenport plant, die Lab Rats auf eine Mission zu schicken, bei der sie das letzte fehlende Element für eine seiner Erfindungen suchen sollen. Allerdings muss er die Mission wegen einem heftigen Sturm in der Gegend abbrechen. Doch Chase macht sich heimlich alleine auf den Weg dorthin. Er will allen zeigen, dass er genauso stark und fähig ist, wie Bree und Adam. Chase wird von einer Lawine überrascht, doch eine noch viel größere Überraschung ist, wer ihn rettet. Zur gleichen Zeit versucht Leo, Janelle zu imponieren und richtet mit einem von Davenports Gadgets Schaden an.

Um nicht am Training für Missionen teilnehmen zu müssen, klont sich Adam mit einem Zellvervielfältiger, den er von Eddy bekommen hat. Er erlaubt dem Klon, seine Stelle neben Chase und Bree einzunehmen. Als sich der Klon als genauso faul wie er selbst herausstellt, klont sich Adam wieder und wieder …Währenddessen setzt Schulleiterin Perry Chase und Bree als Aufpasser für ihre Nichte Kerry Perry, einer gerissenen und verbrecherischen Dreizehnjährigen, ein.

Direktorin Perry gibt Chase und Adam zur Aufgabe, das Schulmaskottchen Dewey, den Dingo zu bewachen, damit es nicht von rivalisierenden Schulen gekidnappt werden kann. In der Zwischenzeit versprechen Bree und Leo Caitlin, ihr bei ihrer Dominosteinefigur für den Dominosteinwettbewerb zu helfen. Bree und Leo beschließen, gemeinsam als selbständiges Team an dem Wettbewerb teilzunehmen und damit gegen Caitlin anzutreten.

Leo hat die Nase gestrichen voll davon, ständig von Trent schikaniert zu werden und bittet Chase und Adam, ihm weiszumachen, es würde in der Schule spuken. Über kurz oder lang erleben die Drei selbst unheimliche Phänomene und sind schließlich auch davon überzeugt, dass in der Mission Creek High ein Geist sein Unwesen treibt. Bree und ihr großspuriger Freund Owen streiten sich über die Dekorationen für einen bevorstehenden Schulball.

Donald Davenport beschließt, auf der Mission Creek High technische Neuerungen einzuführen. Die Schüler sind entsetzt, als sie erfahren, dass er nicht nur elektronische Schwarze Bretter, Tablets und Scanner entwickelt hat, sondern auch einen Rektorin-Perry-Roboter, der schnell Unheil auf der Schule anrichtet. Bree und Adam haben inzwischen Alistair, einen irischen Austauschschüler, im Visier, den sie für einen bionischen Spion halten.

Adams Superkraft muss neu kalibriert werden, aber Chase lässt ihn dabei versehentlich auf die Größe einer Actionfigur schrumpfen. Bree ist davon überzeugt, für den Job der Rektorin besser geeignet zu sein, woraufhin Rektorin Perry beschließt, einen Tag lang mit ihr zu tauschen.

Bree fällt ständig auf die Streiche von Adam und Chase herein. In ihrer Verzweiflung nimmt sie die Hilfe von Davenport und Tasha an, um sich zu revanchieren. Währenddessen schämt sich Leo für seine Oma, die gerade bei ihnen zu Besuch ist, denn diese macht keinen Hehl daraus, dass sie Leos neue Freundin Janelle nicht ausstehen kann.

Es ist Heilig Abend und die bionischen Freunde müssen auf eine Rettungsmission in die eiskalte Tundra, zu Davenports Geheimlabor. Doch nach einem Erdbeben droht die Anlage nun gefährliche Gammastrahlen in die Hemisphäre entweichen zu lassen.

Leo und Chase werden gezwungen, ihrem Peiniger Trent dabei zu helfen, eine anstehende Prüfung zu bestehen. Währenddessen brennt Adam versehentlich Brees Haare ab – eine echte Katastrophe, denn der Fototermin für das Jahrbuch steht an.

Nach einem Unfall in der Schule kommt Rektorin Perry hinter das bionische Geheimnis von Bree, Chase und Adam. Diese beschließen daraufhin für immer zu verschwinden. Währenddessen entkommt Douglas Davenport aus seinem eisigen Gefängnis. Er will Rache an seinem Bruder üben und das Davenport-Imperium an sich reißen.