כשלושה חודשים לאחר מפלתו של סינדרום, משפחת פאר - בוב, הלן, חץ, ויולט וג’ק-ג’ק - ממשיכים להילחם בפשע כ-"משפחת סופר-על". לאחר שכשלו בעצירת קודח המנהרות (אשר הופיע בסופו של הסרט הראשון) משוד בנק מטרוויל, הרשויות מתחילות לדאוג מרמת ההרס שנגרמה. כתוצאה מכך, ריק דיקר, הסוכן החשאי, מיידע את משפחת פאר שהתוכנית להעברת גיבורי-על ושילובם בחברה נסגרה, ובכך נאלצים כל גיבורי העל ברחבי התבל לשמור על זהותם הסודית כדי שלא ייחשפו. בוב והלן, יחד עם חבר המשפחה לוציוס בייסט - גיבור העל פריזון - מגיעים אל וינסטון דיבור, מעריץ גיבורי-על, טייקון טלקומוניקציה והבעלים של דבטק, אשר רוצה להשיב את תמיכת הציבור בגיבורי העל.
הלן פאר, הנחשבת בעיניו כגיבורת העל "הכי לא מזיקה", נבחרת כמובילת הפרויקט ונשלחת אל העיר ניו אברם, תחת זהותה הישנה כ-"נערת הגומי". כחלק מהתוכנית, וינסטון מספק למשפחה בית חדש, בוב מטפל בילדים בזמן בו הלן לא נמצאת. בהיעדרה, בוב מגלה כי גם ג'ק-ג'ק ניחן בכוחות-על רבים, אך מתקשה לשלוט עליו. בחיפוש אחר עזרה, בוב לוקח את ג'ק-ג'ק אל עדנה מודה, חברת משפחה ומעצבת תלבושת לגיבורי-על, אשר מסכימה לעזור לאחר שמגלה כי לתינוק יש כוחות-על פעילים. בינתיים, הלן מתעמתת עם משעבד המסך (נקרא הטלווירוס בדיבוב העברי) - נבל מסתורי שפורץ למסכים על מנת להפנט את תושבי העיר.
לאחר שמצילה את השגרירה מידיו של משעבד המסך, היא מנסה להביסו, ומגלה שאינו אלא שליח פיצה זוטר, אשר אינו מודע למעשיו. בחגיגות תבוסתו של משעבד המסך בביתו של דיבור, הלן מגלה כי שליח הפיצה נשלט בידי מסכים היפנוטיים הנמצאים בתוך משקפיו. לפני שמספיקה לדווח על כך, אוולין דיבור, אחותו של וינסטון, גוברת עליה בכך שמצמידה אליה את משקפיו של משעבד המסך. אווילין מתגלה כראש שמאחורי משעבד המסך - היא רואה בגיבורי העל כאיום על החירות האנושית, היא לועגת למטרתו של אחיה, ומתכננת לשטוף את מוחם של מנהיגי העולם כדי שגיבורי העל לא יהפכו לחוקיים. אוולין אורבת לבוב וללוציוס, המלכודת שלה מצליחה, והיא מרכיבה גם עליהם את משקפי ההיפנוזה.
חץ, ויולט, וג'ק-ג'ק, לבושים בבגדי גיבורי-העל אשר עיצבה להם עדנה, מתגנבים אל ספינתו של דיבור כדי להציל את הוריהם, בעוד מנהיגי העולם נפגשים שם כדי לשמוע על גיבורי העל. לאחר שהם מצילים את הוריהם ואת לוציוס, החבורה מגלה כי אוולין מתכננת לחסל את המנהיגים בכך שהספינה מאבדת שליטה ועומדת להתרסק. מתפתח קרב על הספינה, בעוד היא דוהרת אל העיר ניו-אברם, ללא שליטה. החבורה מנסה למנוע את האסון, בעוד הלן מתעמתת עם אוולין שמנסה לברוח. בעקבות ההרפתקאה התוכנית להעברת גיבורי-על ושילובם בחברה חוזרת, הודות לתגובות האוהדות לשובם של גיבורי העל, ובכך, למעשה, גיבורי העל שבים להיות חוקיים.
ב-2007 ציין בראד בירד, שביים את הסרט הראשון, שהוא פתוח לרעיון של סרט המשך, במידה שיחשוב על רעיון שיהיה טוב יותר מזה של הסרט המקורי: "יש לי חלקים שנראים לי טובים, אך אין לי את התמונה הכוללת."[8] בראיון במאי 2013 ציין שוב הבמאי שיהיה מעוניין לכתוב סרט המשך. "חשבתי על זה. אנשים חושבים שלא, אבל אני כן. כי אני אוהב את הדמויות הללו ואוהב את העולם הזה. אני ממשש את סנטרי ומגרד בראשי. יש לי הרבה, הרבה אלמנטים שיעבדו לדעתי היטב בעוד סרט 'סופר-על', ואם אצליח לגרום להם להתחבר, בטח ארצה לעשות זאת."[9]
במרץ 2014, במהלך פגישה עם משקיעים, אישר בוב אייגר, מנכ"ל דיסני, שפיקסאר עובדת על סרט המשך ל"משפחת סופר-על", כשבירד חוזר לכיסא הבמאי והתסריטאי.[10] מאוחר יותר באותו החודש סיפר סמואל ל. ג'קסון לאתר הבריטי דיגיטל ספיי שיחזור כנראה לדבב את דמותו של פרוזון בסרט ההמשך.[11] באפריל 2015 סיפר בירד ל-NPR שהחל בכתיבת התסריט לסרט ההמשך.[12] במאי 2015 אישר בירד ש"משפחת סופר-על 2" יהיה סרטו הבא, מיד אחרי בחזרה למחר.[13] הוא הוסיף שהסרט לא ישקף מגמות חדשות בשוק סרטי הסופר-גיבורים מאחר שלדבריו "זה לא דבר שנראה לי שיכול להישאר מעניין לאורך זמן. עבורי החלק המעניין אף פעם לא היה עניין כוחות העל, אלא הדינמיקה המשפחתית ואיך נושא כוחות העל נכנס לתוך זה."[14]
באוגוסט 2015 נחשף הלוגו לסרט במסגרת אירוע דיסני אקספו D23.[15] באוקטובר 2015 אישר בירד שמייקל ג'אקינו ילחין גם את הפסקול של סרט ההמשך.[16] בנובמבר 2016 אושר שהולי האנטר תשוב לדבב את דמותה של נערת הגומי, הלן פאר.[17]
