Nach Jahren als erfolgreiche Superhelden erhalten Phoebe und Max Thunderman eine geheime Mission von der Hero League: Sie sollen Undercover in der Küstenstadt Secret Shores ermitteln, um eine mysteriöse neue Bedrohung aufzudecken, die die Stadt und möglicherweise die gesamte Welt in Gefahr bringt. Doch das Leben als normale Bürger fällt ihnen schwer - besonders, als ihre kleine Schwester Chloe mitkommt, um ihre wachsenden Superkräfte zu trainieren. Während sie sich in der Stadt einleben und neue Freunde und Feinde kennenlernen, müssen sie ihre wahre Identität geheim halten. Doch als eine dunkle Macht ihre Tarnung bedroht, müssen die Thundermans beweisen, dass sie nicht nur Helden, sondern auch Meister der Tarnung sind.