Тимми Тёрнер — обычный 10-летний мальчик, живёт со своими недалёкими родителями в провинциальном городе Dimmsdale. У него скучная жизнь, его никто не понимает, его родители поверхностно относятся к его воспитанию, поэтому за ним присматривает бэбиситтер, грубая и злобная девочка-подросток Вики.
Но всё меняется, когда Тимми узнаёт, что его рыбки Космо и Ванда в действительности феи, муж и жена, приставленные к нему в качестве волшебных покровителей. Тимми быстро узнаёт, что его покровители способны исполнить любое его желание (с некоторыми ограничениями). Неопытность Тимми в некоторых вопросах иногда приводит к загадыванию желаний, которые непреднамеренно оборачиваются катастрофой, и он вместе со своими покровителями должен найти способ «разжелать» его желание.
Мультсериал рассказывает о приключениях сверходаренного мальчика, живущего в городе Ретровилль. Джимми Нейтрон большой изобретатель, но его гениальные изобретения часто создают ему неприятности или вызывают ситуацию очень близкую к уничтожению человечества. Такие ситуации призывают Джимми найти решение проблемы, которую он вызвал, и обычно он сам и спасает мир от своих изобретений.
Пришельцы решили совершить массированный налет на мирный и благополучный Ретровилль! В то время, как Джимми развлекался в луна-парке со своими друзьями, инопланетяне обрушились с небес, похитив при этом родителей всех детишек!
Жизнь без строгих пап и мам, поначалу казавшаяся раем, стала совершенно невыносимой и тоскливой. Отважный Джимми Нейтрон решает спасти любимых родителей из инопланетного плена! Вместе со своей верной собакой-киборгом мальчик-гений создает эскадру космических кораблей, на которой он, вместе с осиротевшими ребятишками Ретровилля, отправится в межгалактический поход освобождать родителей!
