Le facétieux professeur Wayne Szalinski a encore transformé sa maison en un vaste laboratoire et sa famille en cobayes. Sa dernière trouvaille : un rayon laser, capable de rétrécir les objets. Ses enfants, Amy et Nick, ainsi que leurs copains, Ron et Russ, en font malencontreusement...
Tom Logan, assistant du procureur général de New York, s'associe à une avocate afin de défendre une jeune femme accusée de vol de tableau. Ils enquêtent dans le milieu des galeries d'art New-yorkaises mais sont menacés par un mystérieux tueur.