Dans cette aventure pleine d'action, Barbie™ et ses meilleures amies Teresa™ et Renee™ sont des gymnastes professionnelles qui, du jour au lendemain, deviennent des agents secrets sous couverture ! Repérées par une agence d'espionnage top-secrète pour leurs talents de gymnastes, les filles se retrouvent sur les traces d'un chat cambrioleur et amateur de pierres précieuses. Personne n'est encore parvenu à l'arrêter ! Avec des gadgets haute technologie, des costumes glamour et des animaux-robots, Barbie et ses amies vont prouver qu'une équipe soudée peut accomplir n'importe quelle mission. Attention, les filles passent à l'action !