ヒーローたちの驚異的なパワーは人々の生活にダメージを与えてしまうことがあるため、今はその活動を禁じられ、能力を隠して生活していた。かつてのヒーロー界のスター、Mr.インクレディブルこと怪力パパのボブ（声：クレイグ・Ｔ・ネルソン）もその一人で、彼の家族もスーパーパワーを持つヒーロー一家だった。妻ヘレン（ホリー・ハンター）はゴムのように伸縮自在のボディを持つイラスティガール、長女ヴァイオレット（サラ・ヴァウエル）は身体を透明にしたり鉄壁のバリアを張ることができ、長男ダッシュ（ハック・ミルナー）はハイスピードで走ることができる。そして、能力未知数の赤ちゃんジャック・ジャックもいた。そんなある日、地底からアンダーマイナーが出現。活動禁止のルールよりも人々を守ることを優先したMr.インクレディブルとイラスティガールが街を救う。しかし、戦闘中にビルを破壊したため、感謝されるどころか警察で事情聴取されてしまう。現実の厳しさを知ったヘレンは、仕事を見つけて家計を支えようと決意する。一方ボブは、ヒーロー復活の夢を追い続けていた。そんなとき、復活をかけたミッションが舞い込む。しかし任されたのは、建物などを破壊する恐れのないヘレンだった。ボブはショックを隠し、ヘレンの代わりに家庭を守ることを約束するが、慣れない家事や育児に悪戦苦闘。おまけにジャック・ジャックのスーパーパワーが覚醒し、振り回されたボブは疲労困憊に。そのころ、イラスティガールは“ある事件”に遭遇していた。リニアモーターカーが暴走したかと思えば、テレビ番組がジャックされる。乗客たちを救った彼女は、人々を操る、スクリーンスレイヴァーと名乗る謎の存在に辿り着く。そこには、世界を恐怖に陥れるさらなる驚愕の陰謀が待っていた。ヘレンの身にも危険が迫り、異変に気づいたMr.インクレディブルが駆けつける。さらに、両親の危機を知ったヴァイオレットとダッシュも、ジャック・ジャックを守りながらある決意をする。