Lors d'une course effrénée dans les rues de L.A., les espions entendent parler d'une opération secrète au Brésil, et supplient Miss Nullepart de les laisser s'infiltrer.

Peu après leur arrivée au Brésil, les amis s'enlisent dans les sables mouvants. Mais la détermination de Tony les sort de ce mauvais pas sans l'aide de Miss Nullepart.

Les espions explorent Rio en espérant mettre la main sur le gang qui a capturé Layla, mais ils s'interrogent : leur amie les aurait-elle trahis ?

Quand Frostee découvre que la formule secrète peut exploser, Tony et Echo foncent pour retrouver le camion qui la transporte avant que Rio ne soit réduite en cendres.

Une vieille connaissance aide la bande à trouver qui se cache derrière le plan machiavélique et fait une découverte choquante après une course folle dans la ville.

Alors que le plan visant à répandre la formule sur la ville à l'insu des habitants se concrétise, les espions font tout pour le contrecarrer.

Poursuivis par une foule enragée, les amis doivent faire l'impossible pour récupérer leur avion-espion et sauver le monde d'un règne de terreur.