為了獲得更多的藍精靈精華，邪惡巫師格格巫（漢克·阿扎利亞 Hank Azaria 飾）制作了兩個調皮搗蛋的灰色小精靈韋克茜（克里斯蒂娜·里奇 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里提取精華，為此格格巫派出韋克茜混入大森林，綁架了行將迎來生日的藍妹妹（凱蒂·派瑞 Katy Perry 配音），進展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（克里斯蒂娜·里奇 Christina Ricci 配音）重返人類世界，并在他們人類朋友的幫助下，睜開了藍妹妹的營救行動……