George Beard (Stimme im Original: Kevin Hart) und sein Schulkumpel Harold (Thomas Middleditch) sind zwei recht fantasiebegabte Viertklässler. Gemeinsam entwerfen sie den fiktiven und gedanklich etwas langsamen Superhelden Captain Underpants. Doch mit der fiktiven Existenz Captain Underpants' geben sich Harold und George bald nicht mehr zufrieden - sie wollen ihren begriffsstutzigen Weltenretter auch in der Realität auferstehen lassen. Da kommt der arrogante Schuldirektor Mr Krupp (Ed Helms) gerade recht. Kurzerhand wird der ungeliebte Lehrer hypnotisiert und zu Captain Underpants transformiert. Gemeinsam stürzen sich die drei in ein aufregendes Abenteuer, in dem sie mit dem verrückten Wissenschaftler Professor Poopypants (Nick Kroll), der Turbo-Toilette 2000 und der Petze Melvin Sneedly (Jordan Peele) konfrontiert werden.

Der Film entführt uns auf eine Insel, die ausschließlich von glücklichen, flugunfähigen Vögeln bewohnt wird - oder zumindest fast. In diesem Paradies gehörten Red, ein Vogel mit der Neigung zu cholerischen Wutausbrüchen, der blitzschnelle Chuck und der unberechenbare Bombe schon immer zu den Außenseitern. Doch als die Insel eines Tages von mysteriösen grünen Schweinchen besucht wird, liegt es an diesen drei Ausgestoßenen, die unterschiedlicher nicht sein könnten, herauszufinden, was die Schweine im Schilde führen.