SECRET HEADQUARTERS menceritakan Jack Kincaid (Owen Wilson), seorang ayah biasa yang ternyata memiliki identitas rahasia sebagai superhero bernama The Guard. Ia mendapatkan kekuatan luar biasa dari artefak alien dan bertugas melindungi bumi dari berbagai ancaman. Namun di balik status pahlawannya, Jack justru sering gagal menjadi ayah yang hadir untuk putranya, Charlie (Walker Scobell).

Saat Charlie merayakan ulang tahun dan mengundang teman-temannya seperti Berger (Keith L. Williams), Lizzie (Abby James Witherspoon), dan Maya (Momona Tamada) ke rumah ayahnya, mereka tanpa sengaja menemukan markas rahasia canggih yang tersembunyi di bawah rumah. Dari situlah Charlie akhirnya mengetahui bahwa ayahnya selama ini adalah The Guard yang terkenal.

Di sisi lain, CEO perusahaan senjata bernama Ansel Argon (Michael Peña) sedang memburu sumber kekuatan The Guard untuk digunakan dalam rencana jahatnya. Ia mengirim Sean Irons (Jesse Williams) bersama tim tentara bayarannya untuk merebut teknologi milik Jack.

Situasi berubah kacau ketika Charlie dan teman-temannya harus menggunakan berbagai alat super canggih di markas tersebut demi melawan para penjahat. Jack kemudian datang membantu, tetapi anak-anak itu ikut terlibat dalam aksi berbahaya yang membawa mereka ke pertarungan besar.

Puncak konflik terjadi di pesta dansa sekolah saat Charlie dan teman-temannya menghadapi Argon secara langsung. Dengan keberanian dan kecerdasannya, Charlie berhasil menggagalkan rencana jahat tersebut. Setelah semuanya selesai, Charlie akhirnya semakin dekat dengan ayahnya dan siap ikut beraksi sebagai partner baru The Guard.