为了制造出适合陪伴人类的海洋伙伴宠物，由海啸女士带领的靴子实验室抓走了比奇堡的所有居民，海绵宝宝和松鼠珊迪·奇克斯为了拯救比奇堡决心前往人类世界，开启了惊心动魄的冒险旅程。海绵宝宝和珊迪在得州被响尾蛇攻击，珊迪的家人们挺身而出帮二人脱险，并护送二人到了靴子实验室。在实验室里众人目睹了海啸女士的邪恶计划，海绵宝宝作为邪恶克隆计划的牺牲品被抓走命悬一线。在危急关头，珊迪发挥自己的聪明才智，在章鱼哥、派大星、蟹老板等比奇堡朋友们和奇克斯家人们的帮助下，排除万难成功阻止了海啸女士的克隆计划。

格鲁（史蒂夫·卡瑞尔 Steve Carell 配音）和露西（克里斯汀·韦格 Kristen Wiig 配音）一家即将展开家庭生活的新篇章，迎接新成员“迷你格鲁”，而这个小宝宝也会用尽方法折磨格鲁这个新手老爸。新反派恶霸麦斯（威尔·法瑞尔 Will Ferrell 配音）和他既致命危险又美丽性感的女友华伦天娜（索菲娅·维加拉 Sofía Vergara 配音）来势汹汹，格鲁一家面临未知危险。此时，全新超级小黄人重磅亮相，成为帮助格鲁一家度过这次危机的“秘密武器”。一场惊险刺激、笑料百出的全新冒险即将展开。

一个老对手出现，一颗星星种下……恐龙来了。