Incomodado com o sucesso do Siri Cascudo, a lanchonete do Sr. Sirigueijo que tem a exclusividade na produção do hambúrguer de siri, Plankton, o dono da lanchonete Balde de Lixo, resolve traçar uma verdadeira estratégia de guerra para roubar a fórmula da iguaria, que é a base da alimentação da população da Fenda do Biquíni. Mas alguma coisa sai errado e a fórmula desaparece, deixando a uma vez pacata comunidade à beira do apocalipse. Agora, Bob Esponja, o funcionário padrão do Siri Cascudo, vai ter que unir forças com o ambicioso Plankton em uma viagem no tempo e no espaço para tentar recuperar a receita, contando com a ajuda da leal estrela-do-mar Patrick, do sarcástico Lula Molusco, da esquilo cientista Sandy e também o mercenário Sr. Sirigueijo. Outro interessado na fórmula é o malvado pirata Barba Burguer (Antonio Banderas), que os heróis terão de enfrentar em uma batalha fora da água.

Durante o final da Segunda Guerra Mundial, um grupo de cinco soldados americanos é encarregado de atacar os nazistas dentro da própria Alemanha. Apesar de estarem em quantidade inferior e terem poucas armas, eles são liderados pelo enfurecido Wardaddy (Brad Pitt), sargento que pretende levá-los à vitória, enquanto ensina o novato Norman (Logan Lerman) a lutar.