為了獲得更多的藍精靈精華,邪惡巫師格格巫(漢克·阿紮利亞 Hank Azaria 飾)製造了兩個調皮搗蛋的灰色小精靈韋克茜(克裡斯蒂娜·裡奇 Christina Ricci 配音)和海庫斯(JB·斯穆夫 J.B. Smoove 配音)。可是他無法從灰精靈那裡提取精華,為此格格巫派出韋克茜混入大森林,綁架了即將迎來生日的藍妹妹(凱蒂·派瑞 Katy Perry 配音),希望能從她口中拷問出藍爸爸(喬納森·溫特斯 Jonathan Winters 配音)將她變藍的秘密。為了營救藍妹妹,藍爸爸率領笨笨(安東·尤金 Anton Yelchin 配音)、厭厭(喬治·洛佩茲 George Lopez 配音)、浮浮(克裡斯蒂娜·裡奇 Christina Ricci 配音)重返人類世界,並在他們人類朋友的幫助下,展開了藍妹妹的營救行動……