Приключенческая кинокартина «Дети шпионов 4» продолжает цикл историй о семействе благородных шпионов, предназначение которых – беречь Вселенную от нападок злого гения.
В центре кинокартины лежит история жизни вполне обычного американского семейства. Глава семьи Уилбор Уилсон работает, чтобы содержать своих домочадцев, двое детей от первого брака, Джуни и Кармен, как и другие десятилетки, бесконечно ссорятся друг с другом и терпеть не могут свою мачеху Мариссу. Марисса, бывшая шпионка, год назад получившая задание устранить злодея Тик Така, стала мамой. Сейчас она нигде не работает, ухаживает за младшенькой, и никак не может добиться расположения несносных Кармен и Джуни. Уилбор снимается на телевидении в роли охотника на шпионов. А тем временем жители города начинают подмечать странные изменения во времени. Однажды Марисса дарит падчерице кулон, но вскоре вынуждена попросить девочку вернуть его обратно, так как и сама оказывается замешана в историю со смещением времени. Содержащийся в кулоне сапфир Хронос очень нужен Хранителю Времени, виновному во всех временных аномалиях, происходящих в городе. Об этом Мариссе рассказывает Дангер Амо, добавив ко всему, что тот, за кем она гонялась год назад, сбежал из тюрьмы и тоже замешен в происходящих событиях. Получив от падчерицы пустую коробочку, Марисса отправляется в OSS, чтобы сберечь сапфир от Тик Така. А его люди тем временем вламываются в дом Мариссы. Теперь в дело вступают дети шпионов, которым теперь предстоит узнать секрет Мариссы и странного пса Аргонавта, поучаствовать в спасении мира и, конечно, изменить свое отношение к мачехе…