Esta aventura comienza una tarde de verano en Danville, cuando los hermanastros Phineas y Ferb descubren que su adorada mascota Perry es en realidad un agente secreto que lucha a diario contra las fuerzas del mal. Una vez revelada la identidad secreta de Perry, Phineas, Ferb y sus amigos deciden unirse a él en un viaje que les llevará a una dimensión paralela para evitar que el malvado Dr. Doofenshmirtz lleve a cabo con éxito sus planes, los cuales consisten en apoderarse del área de los Tres Estados. Tanto la serie como la película poseen la misma estructura fija, en la que los dos hermanos están de vacaciones de verano y se preguntan qué pueden hacer para pasar el rato. Pero lo que se les ocurre es siempre algo totalmente surrealista y fuera de lo común, como fabricar una máquina del tiempo o una montaña rusa gigante. Candace, su hermana mayor, está siempre obsesionada por conseguir que su madre vea lo que Phineas y Ferb han construido, pero nunca lo consigue, ya que siempre ocurre algo que hace que la creación desaparezca. Un papel muy importante dentro de la serie es el de la mascota de la familia, un ornitorrinco llamado Perry, una especie de James Bond con pico y cola de castor. A los pocos minutos del capítulo, Perry se pone su sombrero para “transformarse” en el Agente P, un agente secreto que lucha contra el Dr. Doofenshmirth, un “genio” del mal cuyos planes tienden siempre a ser frustrados por el ornitorrinco.
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