Trong ngày hôn lễ với Elastigirl (Cô gái co giãn), Mr. Incredible đã dành thì giờ để ghé thăm thành phố Metroville. Trong lúc đang đuổi theo Bomb Voyage sau một vụ cướp ngân hàng, Buddy Pine, một người hâm mộ Mr. Incredible, đã tìm cách giúp Mr. Incredible bằng cách trở thành "IncrediBoy". Buddy xém chết vì sự quấy rầy của mình, và Mr. Incredible phải giải cứu Buddy và để Voyage chạy thoát, và đến lễ cưới vừa đúng lúc. Tuy vậy, vì các hành động của Mr. Incredible mà công chúng bắt đầu phản đối những siêu anh hùng, tỏ ra sợ hãi đối với họ và bắt đầu kiện cáo họ để họ khỏi làm hại dân chúng trong lúc cứu dân. Những siêu anh hùng bị buộc phải từ bỏ sứ mạng cứu người và thích nghi với đời thường. Mr. Incredible và Elastigirl đến sống ở một khu ngoại ô dưới cái tên Bob và Helen Parr để nuôi gia đình; con cái họ cũng đều có siêu quyền năng - cậu con trai nghịch ngợm Dash có thể chạy với vận tốc siêu phàm, trong khi cô con gái rụt rè Violet có phép tàng hình và có thể tạo ra trường lực. Tuy vậy, cậu con trai út của họ, Jack-Jack thì chưa biểu hiện quyền năng nào.

Bob đã bắt đầu chán nản với công việc tại công ty bảo hiểm của mình, và đã cùng với người bạn thân là Lucius Best (cũng từng là một siêu anh hùng), biệt danh là Frozone, trốn nhà đi đánh tội phạm vặt. Bob bị mất việc khi ông gây thương tích cho sếp của ông là Gilbert Huph trong lúc bị ngăn cản đánh cướp. Khi Bob về nhà, ông khám phá ra một thông điệp bí ẩn từ một phụ nữ tên là Mirage, hứa hẹn sẽ trả thật nhiều tiền nếu ông đánh một con robot nổi điên tên là Omnidroid 9000 trên một hòn đảo xa xôi. Bob nhận công việc này, và tuy cuộc chiến đấu với con robot rất khó khăn vì đã lâu ông không tập luyện, ông đã chiến thắng bằng cách lừa con robot tự đâm trúng lõi của chính nó. Khi được Mirage hứa hẹn cho nhiều công việc nữa, Bob giả vờ vẫn còn có việc làm tại công ty bảo hiểm nhưng lại đi tập luyện mỗi ngày. Bob tìm đến người đã từng thiết kế trang phục cho các siêu anh hùng là Edna Mode, và đã được Edna thiết kế cho một bộ đồ mới.

Không lâu sau đó, Bob nhận được công việc mới từ Mirage và đi đến hòn đảo. Ông mới biết được mình đã bị lừa, vì một con Omnidroid mới không có điểm yếu của phiên bản trước áp đảo Bob. Bob khám phá ra rằng con Omnidroid đang được Buddy Pine điều khiển, nay đang dùng biệt danh Syndrome, đang báo thù vì không được nhận làm đệ tử trong nhiều năm trước. Bob bị buộc phải trốn chạy Syndrome và tìm ra được một bộ xương của một siêu anh hùng khác, và dẫn ông đến kế hoạch bí mật của Syndrome. Bob lẻn vào sào huyệt trên đảo và khám phá qua một siêu máy tính biểu thị nhiều siêu anh hùng khác cũng đã bị lừa tới đây rồi bị sát hại bởi các phiên bản ngày càng hoàn thiện hơn của Omnidroid.

Trong lúc này, Helen bắt đầu nghi ngờ về các hoạt động của Bob và khám phá ra rằng ông đã tìm đến Edna. Edna, trong lúc đang thiết kế bộ đồ cho Bob, cũng đã thiết kế những bộ đồ cho tất cả mọi thành viên trong gia đình Parr, mà trong đó có một thiết bị báo địa điểm cho mỗi bộ đồ. Helen dùng chức năng này để khám phá địa điểm của Bob trên hòn đảo, nhưng việc đó đã báo động đến Syndrome và Bob bị bắt giữ. Helen kiếm ra một chiếc máy bay phản lực để đi tìm Bob, nhưng khám phá ra rằng Dash và Violet cũng đã trốn theo trên chiếc máy bay. Khi Syndrome bắn tên lửa để bắn hạ máy bay, cả ba trốn thoát được nhờ bộ đồ chống lửa của Helen. Bob giơ tay ra bắt và tính tiêu diệt Syndrome nhưng Mirage nhảy vào. Bob dọa sẽ giết Mirage nếu Syndrome không thả ông ra. Syndrome không tin Bob và thách ông làm điều đó, Bob đành tha mạng cho Mirage vì ông không nhẫn tâm đến thế. Trên đảo, Helen cứu chồng mình trong lúc Dash và Violet chạy trốn các thuộc hạ của Syndrome. Cả gia đình gặp lại nhau nhưng lại bị Syndrome bắt lại. Syndrome cho biết hắn sẽ đưa con Omnidroid mới nhất vào Metroville, và dùng một bộ điều khiển từ xa để điều khiển con robot và giả vờ cứu thành phố để được trở thành một siêu anh hùng. Sau khi con robot đã được đem đi, Mirage cứu gia đình Parr và họ đi trên một hỏa tiễn thứ nhì để đuổi theo con robot.

Gia đình Parr đến Metroville trong lúc con Omnidroid đang tàn phá thành phố. Nó nhận ra điều khiển của Symdrome và đánh ngất hắn, đồng thời khiến chiếc điều khiển bị văng đi. Với sự trợ giúp của Frozone, gia đình Parr giành được bộ điều khiển và phá hủy con robot. Họ trở về nhà, nhưng Syndrome đã tìm ra nhà của họ và bắt cóc Jack-Jack. Tuy nhiên, khi Syndrome đem Jack-Jack lên máy bay, Jack-Jack nổi giận biến thân liên tục làm Syndrome phải đánh rơi cậu bé. Bob ném Helen lên để chụp Jack-Jack, sau đó ông ném chiếc xe mới lên máy bay, làm cái áo choàng của Syndrome bị cuốn vào cánh quạt, kéo luôn Syndrome vào đó, giết chết hắn. Gia đình Parr trở về cuộc sống bình yên. Tuy nhiên, khi thành phố bị một kẻ gian ác mới tên là The Underminer tấn công, gia đình siêu nhân lại chuẩn bị chiến đấu.