Tout va pour le mieux : Scott a écrit un livre à succès tandis que Hope défend avec le plus grand dévouement des causes humanitaires. Leur famille - Janet van Dyne et Hank Pym (les parents de Hope) et Cassie, la fille de Scott - font enfin partie de leur quotidien. Cassie partage la passion de sa nouvelle famille pour la science et la technologie, notamment en ce qui concerne le domaine quantique. Mais sa curiosité les entraîne tous dans une odyssée imprévue et sans retour dans le vaste monde subatomique, un endroit mystérieux où ils rencontrent d’étranges nouvelles créatures, une société en crise et un impitoyable maître du temps dont l’ombre menaçante commence tout juste à s’étendre. Scott et Cassie sont soudainement happés dans une direction tandis que Hope, Janet et Hank se retrouvent propulsés dans une autre. Tous se perdent dans un monde en guerre, sans savoir comment ils pourront en sortir ni même s'ils retrouveront un jour le chemin de leur foyer...

La famille Nolan est en crise quand une boule à neige aux pouvoirs magiques les transporte au Pôle Nord. Où le Père Noël, Madame Noël et tous leurs elfes sont aux prises avec La Befana. Cette très méchante ex- employée du Père Noël, pour se venger que ses idées de jouets aient toutes été refusées, a créé son propre royaume maléfique dans le but de détruire Noël. Bien que les Nolan se joignent au combat pour sauver Noël, cela sera-t-il suffisant pour sauver leur propre famille ?