愛する妻に先立たれ、古い一軒家にひとりで住むカールじいさん。彼の家がある地区に開発の波が押し寄せ、ついにカールじいさんも立ち退きを余儀なくされる。そこでカールじいさんは亡き妻エリーと約束を交わしたが実現しなかった、南米の美しい秘境、パラダイスの滝への旅を思い立ち、彼女との思い出が詰まった家に無数の風船をつけて空に飛び上がると南に向かう。ところが家にはいつの間にか近所のラッセルが入り込んでいてた。

Mr.インクレディブルことボブ・パーと妻のヘレンは、かつて世の中の平和を乱す悪と闘い、人々を危機から救い出す大活躍をしていた。ところが、15年前のスーパー・ヒーロー制度廃止を機に、夫妻は一般市民として暮らすことを余儀なくされ、3人の子供たちヴァイオレット、ダッシュ、ジャック・ジャックと共に、“普通”の家族生活を送ろうと努力していた。再び世界を救うことを夢見続けるボブの元に、ある日、謎の手紙が届く。それは、彼と彼の愛する家族にとって、想像を絶する冒険の始まりだった…。