Митчеллы — большая и не самая дружная семья. Несмотря на это, они всегда поддерживают друг друга и приходят на помощь в трудную минуту. Просто у семьи из мультфильма «Митчеллы против машин» не слишком много общих интересов. Но прочности их родственных уз позавидует кто угодно. И хоть периодически члены семьи конфликтуют, они всегда приходят к компромиссу, потому что искренне любят друг друга. Именно поэтому они с интересом отправляются в совестную поездку, чтобы весело провести время. Но родственники даже не подозревают, что это путешествие перевернёт их жизни. Разъезжая по окрестностям, члены семьи из мультфильма «Митчеллы против машин» становятся свидетелями массовых сбоев в сложных технических устройствах. Вскоре информация об аналогичных проблемах поступает почти со всех уголков мира. А через некоторое время электронные приборы начинают вести войну против человечества. И Митчеллы оказываются в самом центре этого противостояния. Семье приходится оставить все нерешённые конфликты позади, чтобы спасти цивилизацию.