Барби и ее подруги владеют массой гимнастических навыков. Большую часть времени главные героини отводят на тренировки и подготовку к зрелищным перформенсам. Умения девушек привлекают внимание директора шпионского агентства. В итоге, гимнасток задействуют в секретной миссии, цель которой — обезвредить ловкую грабительницу. Так у Барби, Рене и Терезы началась увлекательная карьера супершпионок.

Семейный мультфильм Barbie: Шпионская история стал первой анимационной картиной, в которой известную куклу озвучила Эрика Линдбек. В 2016 году актрисе присвоили статус официального голоса Барби. Фактически, этот проект стал последним для компании Mattel Playground Productions перед реорганизацией. Релиз полнометражной анимации на больших экранах растянулся на два года. В марте 2015 года прокат стартовал в большинстве стран Азии, но Вьетнам увидел мультфильм гораздо позже (в январе 2017-го).

В Великобритании мультипликационный фильм вышел в ограниченный прокат — его показывали всего два дня. Келли Шеридан озвучивала Барби в ряде проектов с 2001 по 2015 годы. Актриса озвучивания не получала приглашения к работе над анимацией, но ей также не сообщили, перестала ли она быть официальным голосом куклы. В трейлере можно увидеть множество образов и нарядов из предыдущих мультфильмов этой серии.