1편은 비밀결사대 다섯 아이들이 뭉쳐 컨테이너 박스에서 일어난 살인 사건을 해결하는 아슬아슬한 이야기가 펼쳐졌고, 2편은 추리학교에 참여하기 위해 거제도로 떠난다. 추리게임을 하면서 즐겁게 보내던 중 갑자기 서진이가 사라지면서, 팔색조 밀매단과 관련된 사건과 맞부딪친다.

1,2편에서 5학년이었던 아이들은 3편에서는 한 학년 성장해 6학년으로 등장한다. 이번 여름 방학에 금숙이는 영국으로 어학연수를 떠나게 되고, 나머지 플루토 대원들은 금숙이 없이 군청 문화센터에서 마임을 배우며 보내기로 한다. 그런 대원들 앞에 39개월 된 어린이집 어린이 실종이라는 무서운 사건이 일어난다. 신문에도 난 무서운 사건이지만 가만있을 플루토 비밀결사대가 아니다. 대원들은 아이가 사라진 바닷가 주변 체험학습장 주위부터 시작해자기들만의 탐문을 펼쳐간다. 한편 영국에 간 금숙이는 영어 공부보다는 런던 시내에 있는 홈스 박물관을 방문하고 다른 대원들과 메일을 주고받으면서 이번 사건을 풀기 위한 단서를 머릿속으로 찾아 나선다.

1,2편 모두 학교-집-학원을 뱅글 돌아야 하는 요즘 아이들의 답답한 마음을 시원하게 해 줄 만한 모험에 나섰던 플루토 비밀결사대 아이들은 3편에서도 또 한 번 유감없이 아이들만의 재치와 활력을 보여 준다. 특히, 아이들이 학교 교실을 떠나 자기들이 스스로 원해서 배우는 마임을 통해 관찰력과 집중력의 중요성을 일깨우면서 또 다른 세상에 눈을 떠간다.

줄거리)

 “나는 플루토 비밀결사대의 요원으로 정의와 이 세상의 약한 사람을

위해 내 목숨을 바칠 것을 약속한다.”

우진이와 동영이, 그리고 금숙이는 이제 6학년. 한빛이까지 한 반이 된 아이들은, 플루토 비밀결사대가 만들어진 지 1주년을 맞이하여 동네 뒷동산, 사건의 현장이었던 감나무에서 기념식을 갖는다. 허물어진 집터에 비밀 아지트에서 정의와 우정을 맹세한 뒤, 플루토 비밀결사대는 앞으로도 멋진 활약을 다짐하면서 여름방학을 맞는다. 하지만 이번 여름방학은 영국으로 어학연수를 떠나는 금숙이 없이 네 명만 같이 보내게 되고 그런 대원들 앞에 어린이집 어린이 실종이라는 무서운 사건이 일어난다. 때마침 아이들은 사건의 현장에서 알 수 있는 쇠로 된 새 모양의 금속 조각을 발견하고 하나하나 사건의 실마리를 찾아나간다. 몸은 서로 떨어져 있어도 마음은 하나인 플루토 비밀결사대의 세 번째 모험이 바닷가를 배경으로 펼쳐진다.