Le sort du secteur des Trois Etats et du monde est en jeu lorsque l'Agent P et le duo le plus dynamique de Danville s'associent à quatre des super-héros de Marvel (Iron Man, Hulk, Thor et Spider-Man) pour cette superbe aventure. Le Dr Doofenshmirtz mène ses recherches en vain comme d'habitude, lorsqu'un tir de son Capteur de Pouvoir-Inator rebondit sur la station spatiale de Phinéas et Ferb, touchant Spider-Man, Iron Man, Hulk et Thor. Les enfants doivent restaurer les pouvoirs perdus des super-héros avant qu'un groupe de super méchants ne détruise la planète...