Em 2010 vive Alan Tracy (Brady Corbet), um jovem que sempre se sentiu em segundo plano em sua família. Jeff Tracey (Bill Paxton) é seu pai, um ex-astronauta bilionário que lidera a organização Resgate Internacional, que atua em segredo para salvar pessoas sempre que um desastre acontece. Os irmãos de Alan ajudam o pai na organização, pilotando naves conhecidas como Thunderbirds. Apesar de sonhar em participar das aventuras de sua família, Alan no momento precisa se dedicar a melhorar suas notas no colégio. Um dia os Tracy partem em uma missão que acreditam ser de resgate, mas na verdade é uma armadilha criada por Hood (Ben Kingsley), arquiinimigo da família. Com seu pai e irmãos capturados, Alan precisa agora salvá-los e para tanto conta com a ajuda de seus amigos Fermat (Soren Fulton) e Tin-Tin (Vanessa Anne Hudgens).