전편에서 위험에 처한 아버지를 구한 카르멘과 주니는 레벨 2의 스파이 키즈로 맹활약중이다. OSS내에서도 타고난 천부적인 스파이 기질에 그들을 따라올 자들이 없는데...

탄탄대로였던 코르테즈 스파이 패밀리앞에 만만찮은 라이벌 가족이 등장하는데...

스파이키드로 활약중인 카르멘과 주니, 이들의 아버지 그레고리오가 OSS 새국장이 될 기쁨에 온가족이 잔뜩 부풀어 있으나 엉뚱하게도 그들의 라이벌 개리와 개티 기글스의 아버지인 도나곤 기글스가 새국장이 되고 만다. 임명식이 있던날 수상쩍은 웨이터들의 샴페인 반격으로 가공할만한 위력을 지닌 무기인 트랜스무커를 빼앗기고 만다. 이에 격분한 미국 대통령은 갓 임명된 OSS의 새국장 도나곤에게 트랜스무커를 회수하라는 중책을 맡긴다.

외딴섬에 본거지를 두고 있는 악당들의 우두머리는 알고보니 도나곤!

그는 트랜스무커를 손에 넣어 전세계를 지배해보겠단 야심에 차있는 사람이다. 그런데 이 섬은 보이지 않게 위장하기 위해 시각 차단 장치인 트랜스무커를 작동시켜 놔서 그 부근만 가면 모든 게 증발돼 버리는 결과를 빚는다. 물론 그 위력 때문에 모든 전기장비는 나가버리고... 이에 카르멘과 주니가 접근하고 도나곤의 아이들인 게리와 게르티도 뒤따라온다.

그 섬을 만든 사람은 유전학자인 로메로, 그는 유전학을 잘못 활용해 그 섬에 희귀한 생물체들을 퍼뜨려놓는다. 그리고 카르멘과 주니를 돕는데, 이로써 두 스파이키드는 트랜스무커가 악당 손에 넘어가는 걸 막는다. 물론 여기에 엄마 아빠 스파이 뿐 아니라 외할아버지와 외할머니까지 합류, 가족애를 보여준다. 그리고 사이가 좋지 않았던 아빠와 외할아버지, 외할머니는 이를 계기로 가슴 찡한 화해를 한다.