在一次挖地超人制造的大混乱中，超人家庭大力神巴鲍伯（格雷格·T·尼尔森 Craig T. Nelson配音）和弹力女超人巴荷莉（霍利·亨特 Holly Hunter 配音）和他们的子女巴小倩（莎拉·沃威尔 Sarah Vowell 配音）、巴小飞（赫克·米尔纳 Huck Milner 配音）使出浑身解数，然而不仅不能抓住狡猾的敌人，而且还因为对城市破坏太大而导致失去了政府的支持。此后不久，电信集团大亨温斯顿·狄弗（鲍勃·奥登科克 Bob Odenkirk 配音）通过酷冰侠鲁休斯（塞缪尔·杰克逊 Samuel L. Jackson 配音）找到鲍伯一家，希望将该公司的前沿技术应用到超人身上，更好地维护世界和平。可是狄弗只希望雇佣荷莉，偏偏荷莉大展雄风，成为了所有超人族群的偶像，这可令担任奶爸的鲍伯心有不甘。
而就在此时，神秘对手悄然出现，似乎正试图摧毁荷莉他们所建立的新和平……
击败巴迪·派恩（又名综合症）三个月后，帕尔家族（又名超人特工队）和卢修斯·贝斯特（又名弗罗佐尼）与地下矿工作战并阻止他摧毁市政厅，但无法阻止他抢劫一座城市。银行并逃跑。附带损害促使政府关闭超级英雄搬迁计划，拒绝超级英雄的经济援助。当维奥莱特的暗恋者托尼·雷丁格发现她的超级英雄身份时，里克·迪克特工意外地抹去了托尼对她的全部记忆，而不仅仅是事件。
富有的商人温斯顿·迪沃尔 (Winston Deavor)和他的妹妹伊芙琳 ( Evelyn)经营着一家名为 DevTech 的媒体和电信巨头，他们向卢修斯、海伦（又名弹性女孩）和鲍勃（又名超人先生）提议执行秘密任务。这些将被记录并公布，以重新获得公众对超级英雄的信任。温斯顿选择海伦执行最初的任务，认为她比男人们更不容易发生事故。鲍勃在家庭主妇的新角色中挣扎，同时努力处理达什的数学作业，维奥莱特因托尼因记忆被抹去而在他们第一次约会时放她走而心痛，还有婴儿杰克的混乱——杰克的超能力不断增强。
艾德娜·莫德开发了一套套装来帮助控制小杰克的能力。在新乌尔本市，海伦遇到了一个被称为“屏幕奴隶”的超级恶棍，他通过侵入显示器来投射催眠图像。在阻止他摧毁拥挤的通勤火车并挫败他杀害大使的企图后，她跟踪他到一栋公寓楼，并揭开了他作为披萨店工人的面具，他说他不记得自己的行为。在庆祝屏霸被捕的派对上，温斯顿宣布在他的豪华游艇Everjust上召开世界领导人峰会，推动超级合法化。
海伦发现比萨店工人是无辜的，并且被催眠护目镜控制着。伊芙琳，真正的屏幕保护者，强迫海伦戴上护目镜，并将她限制在冰冷的房间里，以限制她的伸展能力。伊芙琳将她和温斯顿父母的死亡归咎于公众对超级电脑的依赖；他们的父亲在试图联系菲罗尼克和加泽比姆来救他时被窃贼杀害（这场悲剧发生在超级英雄被取缔之后），他们的母亲随后因悲伤而去世。伊芙琳计划破坏她哥哥的峰会，以不可挽回地损害所有超级英雄的声誉，确保他们永久被取缔，这样公众就必须解决自己的问题。
伊芙琳引诱鲍勃落入陷阱，并派出一群被催眠的超级英雄来制服他的孩子们。卢修斯试图保护他们，但不知所措。维奥莱特、达什和小杰克驾驶一辆翻新的 Incredibile（这辆曾经属于他们父亲的超级跑车）逃脱，并到达了温斯顿的游艇。在船上，被催眠的鲍勃、海伦和卢修斯广播了一段复仇演讲，将超级英雄描绘成威胁，制服了船员，将船瞄准新乌尔本，并粉碎了控制装置。杰克摘下了海伦的护目镜；她又释放了鲍勃和卢修斯。他们释放了其他精神控制的超级英雄，并共同努力阻止游艇撞入城市。
伊芙琳试图乘飞机逃跑，但遭到海伦的阻止并被捕。一段时间后，超级英雄恢复了合法身份，托尼陪维奥莱特和家人一起去看电影。当帕尔一家发现警方正在进行追捕时，维奥莱特把托尼留在剧院，并承诺会及时回来。帕尔一家随后加入了他们的不可思议的追捕行动。