Trois ans après avoir "rétréci" ses enfants, Wayne Szalinski, inventeur au génie méconnu, travaille maintenant pour une importante société et cherche à perfectionner sa nouvelle invention : un rayon destiné à "agrandir" les objets. Il se heurte souvent à l'antipathique Hendrickson, savant arriviste et arrogant qui rêve de se débarrasser de lui. Bien décidé à réussir, Wayne se glisse secrètement dans le laboratoire avec son fils aîné et Adam, son demier-né âgé de deux ans. En voulant récupérer son lapin en peluche qui sert de cobaye, Adam subit les effets du rayon et grandit jusqu'à atteindre. trois mètres de haut. Wayne ne garde pas longtemps secret le résultat de son expérience. Surtout quand Adam continue de grandir dès qu'il s'approche d'une source d'énergie ! Le poupon géant, qui a atteint les quinze mètres, avance vers Las Vegas, la ville la plus électrifiée du monde. Wayne parvient néanmoins à lui redonner sa taille normale grâce à la tendresse de sa femme et à sa vieille machine "à rétrécir". Hendrickson, qui voulait kidnapper le bébé pour le vendre aux militaires est, quant à lui, mis en déroute.