Diesmal steht nicht nur die Welt auf dem Spiel - es geht außerdem um die Familienehre! Schlimm genug, dass die mysteriösen Magna-Men eine äußerst gefährliche Geheimwaffe geklaut haben. Doch dann wird auch noch der zwielichtige Donnagon statt Gregorio Cortez (Antonio Banderas) als neuer Chef der 'OSS' ernannt. Als erste Amtshandlung setzt dieser seine Kinder als neue Nr. 1 'Spy Kids' auf die Magna-Men an. Carmen (Alexa PenaVega) und Juni Cortez (Daryl Sabara) lassen sich das natürlich nicht gefallen und so verschlägt es die beiden Geschwister auf eine verwunschene Insel voller erstaunlicher Wesen und tückischen Gefahren.