Барби, Тереза и Рене — грациозные и изящные гимнастки, которые всё своё время посвящают сложным тренировкам и зрелищным, фееричным выступлениям. Когда их выдающиеся гимнастические навыки замечает глава шпионского агентства, девушек привлекают к секретной операции по поимке ловкой воровки. И с этого момента Барби и её подруги становятся тайными агентами!
Барби блистает в роли Кары, современной принцессы, которая живет самой обыкновенной жизнью. Но после поцелуя волшебной бабочки Кара обнаруживает, что обладает магическими силами и может превращаться в Супер Принцессу, которая летает по всему королевству и готова победить любое зло. Однако ее завистливая кузина ловит волшебную бабочку и также трансформируется - но уже в Темную Принцессу!