Kada Fionin otac, Kralj daleke zemlje premine, Shrek postaje automatski nasljednik trona. Međutim, sam Shrek, poštenjačina kakva već jest, uz pomoć svojih prijatelja odluči potražiti sljedećega legitimnog nasljednika, Artieja, koji se skriva u nekome udaljenom kraljevstvu. Naime, Shrek se želi vratiti u svoj močvarni dom, kako bi on i trudna Fiona nastavili živjeti mirnim životima. Za to vrijeme, zavidni i ambiciozni Princ udruži se s ostalim zlikovcima kako bi uspio izvesti puč i postati novi kralj.
Zadnji put kada smo ih vidjeli, mali Cortezovi su se upravo priključili obiteljskom poslu, špijuniranju, kako bi vratili otete roditelje. Pomoću raznoraznih elektroničkih smicalica u stilu Jamesa Bonda, malo sreće i lukavosti, djeca su pokazala kako mogu biti jednako dobri agenti kao i odrasli. Sada su Carmen i Jun punopravni članovi kontraobavještajne zajednice, pa dobivaju svoj prvi samostalni zadatak, koji će se pretvoriti u bjesomučnu utrku s ludim znanstvenikom s tajanstvenog vulkanskog otoka i njegovim čudnovatim stvorenjima.