Um meteoro mágico cai em Adventure City, dá superpoderes aos filhotes da Patrulha Canina e os transforma em Os Super Filhotes. Quando o arquirrival da Patrulha Canina, Humdinger, foge da prisão e se junta a um cientista maluco para roubar os poderes para si, Os Super Filhotes devem salvar Adventure City e deter os supervilões antes que seja tarde demais.

Ryder e os filhotes são chamados à Cidade da Aventura para impedir que o prefeito Humdinger transforme a movimentada metrópole em um estado de caos.

A aventuras de Surly e seus amigos, Buddy, Andie e Precious continuam. Eles descobrem que o prefeito de Oakton está planejando construir um parque de diversões gigante no Liberty Park, o que vai acabar com o lugar onde eles moram. A turma agora precisa se unir para salvar sua casa e derrotar o prefeito.

Scorch Supernova (Brendan Fraser) é um herói interplanetário bastante conhecido, já que seus feitos costumam ser televisionados para todo o planeta Babum. Isto faz com que ele se torne uma lenda para as crianças, graças também à ajuda de Gary (Rob Corddry), o diretor da Missão BASA Control e seu irmão. Namorando a bela repórter Gabby Tagarela (Sofia Vergara) e tendo o sobrinho Kip (Jonathan Morgan Heit) como fã número um, Scorch tem sua vida alterada aoser enviado em uma missão no planeta proibido, também conhecido como Terra. O problema é que nenhum astronauta retornou de lá e, por causa disto, Gary não quer que o irmão embarque nesta aventura. Scorch nem se importa com os alertas e viaja assim mesmo, não sem antes desfazer a parceria com Gary. Porém, quando Scorch é capturado pelos terráqueos em meio a uma transmissão ao vivo pela TV, Gary não vê outra alternativa a não ser também viajar à Terra para salvá-lo.