A equipa da "Mistério S.A." arranjam trabalhos de Verão num campo de férias pertencente ao tio da Daphne, onde se deparam com acontecimentos estranhos em redor do lago - incluindo pedras-da-lua, personagens assustadores e um Monstro Sapo à solta. Existe mistério e romance no ar que apenas Fred, Velma, Daphne, Salsicha e Scooby-Doo conseguem desvendar.

Bob Ho é um agente secreto da CIA, que decide largar o serviço para poder se dedicar mais a Gilliam, sua namorada. Bob deseja se casar com Gilliam mas antes tem uma missão complicada: conquistar Farren, Ian e Nora, os filhos dela. Ele tem sua grande chance quando Gilliam precisa viajar de última hora, deixando as crianças sob seus cuidados. Só que uma das crianças faz, por engano, o download de uma fórmula secreta que está no computador de Bob. Esta é a chance aguardada por seus inimigos para atacá-lo.

O que reúne grandes amigos? Para Daphne, Velma, Fred, Salsicha e o cãozinho Scooby-Doo, é um mistério! Literalmente! Este longa-metragem leva os fãs de volta no tempo, para quando nossos quatro heróis eram adolescentes novatos no assunto – sempre acompanhados por um cão detetive – e tiveram seu primeiro encontro profissional. Injustamente acusados de encenar uma piada sobre fantasmas, os garotos são suspensos do colégio. Para limparem seus nomes, eles se unem para resolverem um mistério sobrenatural... E se envolvem em uma aventura repleta de bom humor.