En una familia de héroes, al joven Alan Tracy (Brady Corbet) siempre le han dejado de lado. Su padre, el millonario ex-astronauta Jeff Tracy (Bill Paxton), y sus cuatro hermanos mayores están siempre muy ocupados salvando el mundo; pero el mayor reto al que se enfrenta Alan es el de superar sus exámenes en el internado en el que cursa sus estudios. Peor aún, ni siquiera puede revelar a sus compañeros de clase que su familia son en realidad unos intrépidos aventureros que trabajan pa-ra una organización ultrasecreta llamada International Rescue (Res-cate Internacional). Alan sueña con reunirse algún día con su fami-lia en su tarea global de salvar a la humanidad de los desastres que la acechan; anhela ponerse al volante de uno de los increíbles vehículos que los Tracy utilizan para sus misiones de rescate: los Thunderbirds. En una visita a Tracy Island, un oasis secreto en el sur del Pacífico que sirve de cuartel general de International Res-cue, Alan y sus dos amigos, el empollón Fermat (Soren Fulton) y la aventurera Tintin (Vanessa Anne Hudgens), se quedan solos cuando Jeff Tracy y sus hijos mayores parten para cumplir una mi-sión que en realidad se revela una trampa tendida por su enemigo The Hood (Sir Ben Kingsley). El supervillano se hace con el control de Tracy Island y los Thunderbirds, y Alan y sus amigos deben ur-dir un plan para derrotar a The Hood, rescatar a su familia... y de paso salvar al mundo.