Violette Parr, 14 ans, suit scrupuleusement deux règles dans sa vie quotidienne : cacher ses super-pouvoirs et se fondre dans la masse.

Mais lorsqu'elle perd le contrôle lors d'une soirée, elle se retrouve punie et doit surveiller ses frères Flèche et Jack-Jack le temps que ses parents reviennent.

C'est alors qu'une mystérieuse jeune femme du nom de Mirage se présente, affirmant que les parents de Violette, M. Indestructible et Elastigirl, courent un grave danger suite au retour du Cerveau, un super-vilain. Les enfants doivent absolument la suivre pour être en sécurité. Violette réalise que tout ce qu'elle pensait savoir à propos de sa vie pourrait être un mensonge. Le super-héros Syndrome, qui se présente comme le plus grand fan de M. Indestructible, semble être le seul à pouvoir protéger Violette et ses frères...