Zendaya wciela się w rolę K.C. Cooper, nastoletniego geniusza matematycznego i posiadaczkę czarnego pasa karate. K.C.dowiaduje się, że jej rodzice są tajnymi agentami, gdy werbują ją do pracy dla tajnej rządowej agencji wywiadowczej znanej jako Organizacja. Chociaż K.C. ma do dyspozycji cały arsenał szpiegowskich gadżetów, wciąż musi się wiele nauczyć o życiu tajnej agentki – a to oznacza między innymi konieczność utrzymania nowej pracy w tajemnicy przed najlepszą przyjaciółką, Marisą. K.C. wraz z rodzicami, Craigiem i Kirą, a także swym młodszym rodzeństwem, Erniem i Judy (antropomorficznym robotem), starają się utrzymać równowagę między życiem rodzinnym, a tajnymi misjami, podczas których ratują świat przed zagładą.