แปดปีหลังจากภาพยนตร์เรื่องที่สามโอเอสได้กลายเป็นหน่วยสืบราชการลับของโลกด้านบนในขณะที่แผนก Spy Kids เริ่มหมดอายุแล้ว นักสืบที่เกษียณ Marissa (Jessica Alba) ถูกโยนกลับไปสู่การปฏิบัติตามลูกหลานของเธอเมื่อผู้จับเวลาบ้า (เจเรมี Piven) พยายามที่จะยึดครองโลก เพื่อช่วยโลกนี้ Rebecca (Rowan Blanchard) และ Cecil (Mason Cook) ต้องร่วมมือกับแม่เลี้ยงที่เกลียดตัวเอง การ์เมนและจุนอิได้เติบโตขึ้นและจะจัดเตรียมแกดเจ็ตให้กับพวกเขา
Eight years after the third film, the OSS has become the world’s top spy agency, while the Spy Kids department has since become defunct. A retired spy Marissa (Jessica Alba) is thrown back into the action along with her stepchildren when a maniacal Timekeeper (Jeremy Piven) attempts to take over the world. In order to save the world, Rebecca (Rowan Blanchard) and Cecil (Mason Cook) must team up with their hated stepmother. Carmen and Juni have since also grown up and will provide gadgets to them.