Tên phù thủy gian ác Gargamel phát hiện ra ngôi làng Xì Trum và đuổi họ ra khỏi đó. Trong lúc chạy trốn, các bạn Xì Trum đổ nhào vào cánh cửa thời gian và bị hút đến thời hiện tại ở công viên Trung tâm New York. Tại đây, các Xì trum phải mọi tìm cách để trở lại làng của mình trước khi gã phù thủy Gargamel lần theo dấu vết của họ.
