Após a destruição da OSE, Gregorio reabre a Academia de Espiões para treinar os seus filhos e outros jovens espiões para impedir os planos maléficos do Cérebro Dourado.

Carmen e Juni têm de aprender a gerir os rigores diários da vida na Academia de Espiões, ou poderão ser expulsos!

Com os diabólicos planos da S.W.A.M.P. arruinados, o Cérebro Dourado conta com a ajuda do DJ Otto Tune para atrair os Spy Kids para fora da academia.

Depois de detetarem sinais de atividade da S.W.A.M.P., dois rivais têm de pôr de lado as suas diferenças para impedir que a Missão Crítica caia numa maléfica armadilha.

As crianças da Missão Crítica são postas à prova quando um grupo rival da Academia ameaça tomar o seu lugar como a melhor equipa.

Quando confrontam o Spurious Visage, os Spy Kids descobrem que um dos seus antigos alunos é agora agente da S.W.A.M.P.

Scorpion, envergonhada, ameaça abandonar a Academia de Espiões quando o seu pai, a estrela da TV Fegan Floop, decide juntar-se à equipa de professores.

Mint Condition, o artista de rua preferido de PSI, acolhe o inventor como seu protegido e pede-lhe que o ajude a projetar uma nova instalação de arte industrial.

Os líderes de equipa Carmen e Juni têm de passar num difícil exame conhecido como o Quebra-Cabeças se não quiserem ser expulsos da Academia de Espiões.

Por fim transformados numa verdadeira equipa, os membros da Missão Crítica enfrentam o seu maior desafio: destruir o covil do Cérebro Dourado de uma vez por todas.