上一集的相會，無意改變了作曲家戴夫·塞維利亞（杰森·李 Jason Lee 飾）與三只可愛的花栗鼠艾爾文（賈斯汀·朗 Justin Long 配音）、西蒙（馬修·格雷·庫伯勒 Matthew Gray Gubler配音）與西奧多（杰西·麥卡尼 Jesse McCartney 配音），他們結伴出游，享受音樂的樂趣，當然也鬧出不少的亂子和笑話。意外受傷的戴夫將三只小家伙托付給杰姬阿姨，還為他們辦了入學手續。但杰姬阿姨也出了事故，艾爾文他們只能和戴夫不著調的侄子托比（扎克瑞·萊維 Zachary Levi 飾）混在一起，開始了校園生活，還結識了另外三只美麗可愛的小花栗鼠布列塔妮（克里斯蒂娜·艾伯蓋特 Christina Applegate 配音）、埃莉諾（艾米·波勒 Amy Poehler 配音）與珍妮特（安娜·法瑞絲 Anna Faris 飾）。有趣、浪漫且韻律十足的校園故事輕松上演…… 本片榮獲2010年美國兒童選擇獎最受喜愛的影片。
這是斯塔頓總統（丹尼斯·奎德 Dennis Quaid 飾）這幾年來頭一遭翻開報紙，沒想到，關于自己的負面新聞以排山倒海之勢撲面而來，大受打擊的斯塔頓頓時陷入了郁郁寡歡之中，行為舉止也日漸怪異。作為斯塔頓的得力助手，薩特（威廉·達福 Willem Dafoe 飾）感到十分焦急。競選在即，不斷下跌的支持率讓他所支持的這位競選人離連任的目標越來越遠。
漸漸習慣了現代生活的美國隊長史蒂夫·羅杰斯（克里斯·埃文斯 Chris Evans 飾），在一次行動后隱隱嗅到神盾局內部所彌漫出來的兇險氣味。而當得知神盾局正秘密進行的“洞察計劃”后，他更為此感到憤怒。某天，神盾局指揮官尼克-法瑞（塞繆爾·杰克遜 Samuel L. Jackson 飾）遭到一群武裝分子襲擊，他拼盡全力將一支U盤交到美國隊長手中，這里面藏著該局二戰以來最重要且最可怕的秘密。在此之后，美國隊長因涉嫌殺害尼克而遭到前局長亞歷山大·皮爾斯（羅伯特·雷德福/Robert Redford 飾）的通緝和追殺，逃亡中他得到黑寡婦（斯嘉麗·約翰遜 Scarlett Johansson 飾）和退伍老兵“獵鷹”（安東尼·麥凱 Anthony Mackie 飾）的幫助。
漸漸習慣了現代生活的美國隊長史蒂夫·羅杰斯（克里斯·埃文斯 Chris Evans 飾），在一次行動后隱隱嗅到神盾局內部所彌漫出來的兇險氣味。而當得知神盾局正秘密進行的“洞察計劃”后，他更為此感到憤怒。某天，神盾局指揮官尼克-法瑞（塞繆爾·杰克遜 Samuel L. Jackson 飾）遭到一群武裝分子襲擊，他拼盡全力將一支U盤交到美國隊長手中，這里面藏著該局二戰以來最重要且最可怕的秘密。在此之后，美國隊長因涉嫌殺害尼克而遭到前局長亞歷山大·皮爾斯（羅伯特·雷德福/Robert Redford 飾）的通緝和追殺，逃亡中他得到黑寡婦（斯嘉麗·約翰遜 Scarlett Johansson 飾）和退伍老兵“獵鷹”（安東尼·麥凱 Anthony Mackie 飾）的幫助。