Тринадцатилетняя Матильда, тронутая проблемами мирового загрязнения, бедности и социального неравенства, решает основать детективное агентство, чтобы помочь уязвимым слоям населения. Единственные, кто откликается на её идею — это Тобиас, одинокий гик с навыками в компьютерных играх и способностью создавать ненадежные устройства, и Густав, самопровозглашенный эксперт по тхэквондо, который на самом деле просто пышущий здоровьем трус. Оба мальчика тайно влюблены в Матильду. Несмотря на свою несогласованность и множество препятствий, этот необычный тройственный союз успешно расстраивает планы известного гангстера. Тем временем их действия привлекают внимание амбициозного полицейского суперинтенданта, который видит в их деятельности угрозу для города.