Barbie e suas melhores amigas Teresa e Renee se transformam de atletas em agentes secretas, nesta empolgante aventura cheia de ação! Quando suas incríveis habilidades de ginástica chamam a atenção de uma agência de espionagem ultrassecreta, as garotas logo são convocadas para investigar um roubo de pedras preciosas e perseguir a gatuna responsável. Com equipamentos de alta tecnologia, disfarces totalmente na moda e fofos bichinhos-robôs, será que elas vão conseguir provar que, com inteligência e trabalho de equipe, podem solucionar o caso? Essas garotas estão prontas para qualquer missão!