为了获得更多的蓝精灵精华，邪恶巫师格格巫（汉克·阿扎利亚HakAzaria饰）制造了两个调皮捣蛋的灰色小精灵韦克茜（克里斯蒂娜·里奇ChristiaRicci配音）和海库斯（JB·斯穆夫J.B.Smoove配音）。可是他无法从灰精灵那里提取精华，为此格格巫派出韦克茜混入大森林，绑架了即将迎来生日的蓝妹妹（凯蒂·派瑞KatyPerry配音），希望能从她口中拷问出蓝爸爸（乔纳森·温特斯JoathaWiters配音）将她变蓝的秘密。为了营救蓝妹妹，蓝爸爸率领笨笨（安东·尤金AtoYelchi配音）、厌厌（乔治·

格格巫(Gargamel)为了获得强大神奇的蓝精灵汤，制造了一些长相酷似蓝精灵但皮肤是灰色的“淘气精灵”(Naughties)，然而很快他就发现只有真正的蓝精灵才有用，而要想把这些淘气精灵变成真正的蓝精灵，需要一句只有蓝妹妹才知道的秘密咒语。格格巫绑架了蓝妹妹，把她带到了巴黎，因为他要在这里接受“世界上最伟大的魔法师”大奖。为了救回蓝妹妹，蓝爸爸(Papa)、笨笨(Clumsy)、厌厌(Grouchy)、靓靓(Vanity)再度出发来到人类世界，向他们的人类朋友帕特里克和格雷斯求助……