Barbie ja hänen parhaat ystävänsä Teresa ja Renee muuttuvat ahkerista urheilijoista salaisiksi agenteiksi tässä jännittävässä toimintaseikkailussa. Kun huippusalainen vakoiluyritys saa vihiä tyttöjen hämmästyttävistä voimistelutaidoista, tytöt pääsevät pian seuraamaan johtolankoja jalokiviä varastavan ja kaikkia tähän mennessä pakenemaan onnistuneen kissavarkaan jäljille.