《3D王牌小間諜 Spy Kids: All the Time in World 4D 3D王牌小間諜 Spy Kids: All the Time in World 4D》美瑞莎是一個頂尖的間諜特務，退休後她全心全意的扮演着好媽媽以及好太太的角色，生活的重心就是忙着照顧小寶寶，以及兩個聰明絕頂的繼子女西索和瑞貝卡，爲了保護她的家人，她隱瞞枕邊人-韋伯威爾森和孩子們自己過去間諜的生活，表面上看來美瑞莎似乎過着幸福快樂的日子，但實際上，她卻因爲一直無法融入繼子女們的世界而感到十分沮喪。

由於瘋狂的鎖時狂魔正祕密進行凍結時間的陰謀，世界末日轉眼間就快要到來，美瑞莎被總部緊急召回恢復間諜特務身分打擊犯罪，此時鎖時狂魔卻派人要綁架西索和瑞貝卡，安全逃離的西索和瑞貝卡已因此發現了美瑞莎的真實身分。

隨着與邪惡勢力的對決日的到來，西索和瑞貝卡藉由第一代小間諜-卡門與裘尼的指導和特殊功能的小間諜工具協助下，他們是否能暫時拋下彼此的成見，團結對抗惡勢力，並且與家人重享天倫之樂呢？