Para todos os gostos
No último encontro com a turma da Mistério S.A., no filme de sucesso 'Scooby-Doo', os detetives notoriamente intrometidos superaram suas diferenças para solucionar um mistério sobrenatural que estava prejudicando o parque temático Ilha Assobrada (Spooky Island). Considerados heróis, os integrantes da turma foram alçados à condição de celebridades em sua cidade natal, Coolsville, nos Estados Unidos.
Como forma de homenagear as habilidades ímpares e a dedicação à resolução de mistérios da turma, é preparada uma exposição no Museu de Criminologia da cidade, onde as fantasias dos vilões que eles desmascararam ao longo dos anos são exibidas ao público pela primeira vez.
A exposição inclui roupas elaboradas de inimigos como o Fantasma do Cavaleiro Negro, os Skelemen, o Pterodáctilo Fantasma e o Fantasma do Capitão Cutler. A Mistério S.A. está no auge do sucesso. Infelizmente, porém, alguém que odeia a turma quer arruiná-los.
Quando a roupa do Pterodáctilo Fantasma se transforma de repente num predador pré-histórico de verdade, aterrorizando os convidados da festa, a turma percebe que está sendo alvo de uma vingança. Uma estranha figura mascarada aparece no museu e culpa a Mistério S.A. pelo ataque.
Mas isso é só o começo: o enigmático vilão construiu uma máquina criadora de monstros que ele usa para soltar um exército de criaturas do outro mundo em Coolsville, e ele convence a população de que a culpa é toda dos nossos heróis.
Sob forte pressão da insistente repórter Heather Jasper-Howe (Alicia Silverstone) e dos cidadãos de Coolsville, a turma inicia uma investigação sobre o misterioso surgimento dos monstros que faz Salsicha (Matthew Lilard) e Scooby questionarem seus papéis na Mistério S.A.
Determinados a provar que são grandes detetives, os dois usam vários disfarces esquisitos para sair em busca de pistas. Todos os sinais apontam para Jeremiah "Old Man" Wickles (Peter Boyle), antes conhecido como o Fantasma do Cavaleiro Negro, que foi parar na cadeia depois de ter sido desmascarado pela turma. Será que foi ele quem soltou os monstros na cidade, numa busca diabólica por vingança?
Enquanto isso, a inteligente Velma (Linda Cardellini) se apaixona pelo principal suspeito, o curador do Museu de Criminologia, Patrick Wisely (Seth Green), ao passo que o machão Fred (Freddie Prinze Jr.) e a vaidosa Daphne (Sarah Michelle Gellar) tentam decifrar a identidade da maligna figura mascarada, cujo exército de monstros está levando o pânico a Coolsville.
Se quiserem salvar sua reputação e salvar Coolsville da ruína, eles terão de decifrar o mistério e revelar quem é o vilão mascarado, não sem antes enfrentar muitos fantasmas furiosos.