Sam, Clover en Alex zijn nog maar net aangekomen op hun nieuwe school in Beverly Hills als ze gerecruteerd worden door WOOHP, een ultrageheime organisatie die van plan is om internationale spionnen van ze te maken. Na een heftige training worden de meiden door Jerry, de baas van WOOHP, op hun eerste missie gestuurd: het oplossen van mysterieuze verdwijningen door heel Los Angeles. De Spies hebben snel door dat de verdwijningen te maken hebben met een vreemde machine die mensen ‘fabulized’; ze worden compleet getransformeerd volgens een bizar schoonheidsideaal. Worstelend met hun leven als scholieren en hun nieuwe, geheime identiteit moeten de Spies uit zien te vinden wie er achter deze vreemde verdwijningen zit…