La pellicola si apre con la scena finale del primo film: Elastigirl e Mr. Incredibile sono intenti a fermare il Minatore dallo svaligiare la banca di Metroville, mentre chiedono ai figli Violetta e Flash di badare al fratellino Jack Jack. Presa da un attacco di collera dovuto al compito che gli era stato incaricato dai genitori, Violetta si leva la maschera rivelando la sua identità a Tony Rydinger, un ragazzo con cui aveva un appuntamento. Nel frattempo, nel tentativo di fermare il Minatore, gli Incredibili, aiutati anche da Siberius, provocano ingenti danni all’arredo urbano e all’arrivo della polizia vengono arrestati senza aver potuto sventare l'attacco alla banca. Una volta rilasciati vengono informati della sospensione del programma di protezione governativo e vengono portati in un Motel, dove promettono di abbandonare per sempre la loro vita da Super. Inoltre Dicker, informato da Mr. Incredibile dell'incidente tra Violetta e Tony, cancella la memoria di quest'ultimo. Quella sera Lucius informa Bob e Helen di un'offerta presentatagli da un certo Winston Deavor, un fanatico di supereroi proprietario di un'azienda di telecomunicazioni chiamata DevTech. Winston, insieme alla sorella Evelyn, propone di far pubblicità ai Supereroi per far riconquistare la loro fiducia alla cittadinanza, facendo vedere ciò che i Super vedono durante le loro battaglie, dotandoli quindi di microcamere. Winston vuole che i Super tornino ad agire nella legalità perché attribuisce al governo la causa della morte dei genitori, intenti a telefonare ai Super per chiedere il loro aiuto mentre c'erano dei ladri in casa, ma senza ricevere alcuna risposta e venendo quindi uccisi. Il progetto prevede il lancio tramite Helen, che avrebbe lavorato attraverso la sua vecchia identità di Elastigirl, mentre Bob sarebbe rimasto a casa per badare ai bambini.
Mentre Elastigirl si trova a dover fronteggiare una misteriosa supercriminale mascherata, l'Ipnotizzaschermi, che manipola le persone attraverso delle immagini che appaiono sui display, Bob è intento a dimostrare che è capace di prendersi cura dei figli: aiuta Violetta a riconquistare Tony, dato che la memoria gli era stata cancellata da Dickens, aiuta Flash a svolgere i compiti di matematica e deve capire come star dietro a Jack-Jack, che manifesta i suoi primi poteri.
Grazie anche all'ausilio di Evelyn, Helen riesce a catturare l'Ipnotizzaschermi e così viene organizzato un party alla DevTech, dove Winston annuncia che ci sarà un incontro su un lussuoso aliscafo con i vari leader politici di tutto il mondo, per poter legalizzare i Super. Durante questo incontro, Helen, riguardando i video registrati dalla microcamera che aveva addosso, capisce di aver fatto arrestare la persona sbagliata, che agiva sotto l'ipnosi dovuta ai display presenti all'interno degli occhiali della maschera, ma subito Evelyn fa indossare gli occhiali ad Helen ipnotizzandola e rivelando di essere lei la mente dietro l'Ipnotizzaschermi, convinta che siano i Super la causa della morte dei genitori e quindi intenta a farli bandire per sempre. Il piano era di sabotare l'incontro organizzato dal fratello in modo da riuscire a far perdere completamente la reputazione dei Supereroi che intanto con vari stratagemmi erano stati costretti a indossare gli occhiali ipnotizzanti e avevano dichiarato in diretta nazionale di non aiutare più il popolo, anzi di mettersi contro di loro. Grazie all'aiuto di Violetta, Flash e Jack-Jack, i Super riescono a fermare il piano di Evelyn e a catturarla. Evelyn viene quindi arrestata e i Super possono operare in piena legalità.
Tony accompagna Violetta e la famiglia al cinema. Una volta arrivati, i Parr vedono un inseguimento tra la polizia e dei malviventi armati. Violetta lascia dunque Tony all’ingresso del cinema, promettendogli di tornare prima della fine dei trailer. Così indossano le loro mascherine e partono all'inseguimento.