לנובי יש כל מה שאדם מגרימסבי יכול לחלום עליו – תשעה ילדים וחברה שהוא אוהב יותר מהכל. חסר רק דבר אחד בחייו: אחיו הקטן, סבסטיאן, שהופרד ממנו בתור ילד. לאחר 28 שנים של חיפוש, נובי סוף כל סוף מצליח לאתר את אחיו בלונדון והוא אינו מודע שאחיו הוא מתנקש של השירות החשאי. לאחר איחוד הרסני בו נובי מחריב בטעות את חייו של סבסטיאן וגורם לשניהם להיות במנוסה, הם מגלים מזימה להרוס את העולם. על מנת להציל את האנושית ואת אחיו, נובי חייב לצאת למשימה בינלאומית ולעבור מהפך מהאידיוט שכולם אוהבים לסוכן חשאי מתוחכם.