Barbie dhe shoqet e saj më të mira Teresa dhe Renee shndërrohen nga gjimnastësh të palodhur në agjentë të fshehtë. Kur aftësitë e tyre të mahnitshme të gjimnastikës bien në sy të një agjencie spiunazhi top-sekret, vajzat së shpejti po ndjekin të dhëna për një hajdut mace që vjedh gurë të çmuar, duke përdorur pajisje të teknologjisë së lartë, maskime glam dhe kafshë shtëpiake të lezetshme robo për të shpëtuar ditën.