피니와 퍼브, 그리고 페리는 두펀스머츠 박사의 시간 이동 기계를 타고 다른 세계로 이동하게 된다. 이 곳에서 그들은 로봇 기계들과 싸움을 하면서 페리가 비밀의 P요원이라는 사실을 알게 되고, 페리를 구해야 하는 미션이 주어진다. 이 모든 상황에는 악마와도 같은 두펀스머츠 박사의 음모와 계략이 숨겨져 있는데... 피니와 퍼브는 무사히 페리를 구하고 현실 세계로 돌아올 수 있을까?

고등학교 시절을 전혀 다르게 보낸 운동만 할줄 아는 젠코(채닝 테이텀)와 공부만 할 줄 아는 슈미트(조나 힐). 하지만, 둘다 '프롬(졸업 무도회)'을 못가긴 마찬가지였다. 졸업후 경찰학교에서 다시 만난 이둘은 서로의 약점을 채워주며 둘도 없는 단짝이 된다. 의욕에 불타는 초보 경찰이었지만 결국 곱상한 외모(?)때문에 고등학교 잠복근무로 부서 이동되어 버린다. 신종 약물이 활개치는 '21 점프 스트리트'의 한 고등학교에서 그 시절과는 정 반대의 고교생활이 펼쳐진다.

허세작렬 우주 영웅 ‘스콜치’와 BASA의 소심한 천재 기술자 ‘게리’는 어느 날 어둠의 별(지구)에서 사라진 외계인들을 구출하라는 임파서블한 미션을 받게 된다. 그 동안 사라진 외계인들은 탈출 불가능한 감옥 ‘51 구역’에서 구글, 애플, 페이스북 등 지상 최고의 발명품들을 만들어 내며 고향 별로 돌아갈 날을 손꼽아 기다리고 있는 상황! 하지만 ‘스콜치’는 외계인들을 구출하기도 전에 지구인들에게 납치되고, 설상가상 ‘스콜치’를 구하기 위해 온 ‘게리’마저 ‘51 구역’ 외계인 납치 주동자 ‘쉥커 장군’에게 잡히고 마는데…

찰리, 행크, 케이시 박사가 이 붉은 행성에 무엇이 있는지 알아내기 위해 인공지능 로봇과 경쟁하면서 나사와 ESA 사이에 새로운 우주 경쟁이 생겨난다. '화성'은 이 세 명의 우주 비행사를 따라 우리 은하계 이웃으로 가는 첫 유인 임무를 수행한다. 도중에 이들은 생명을 위협하는 사고, 스스로에 대한 의심, 불쾌한 기자, 장시간 우주여행의 지루함을 경험하게 된다.