Os Valentins estão reunidos e felizes novamente, aguardando o resultado de uma nova experiência de Artur. Enquanto isso, a ratazana Randolfo ronda a casa da família, pronta para atacar novamente.

Randolfo vibra por ter transformado Artur em uma criança sem memória; Alice sai em busca do marido, mas acaba nas mãos do vilão; percebendo que a mãe está diferente, os Valentins ficam chocados.

Betina, João, Lila e Theo ficam revoltados com Alice apaixonada por Randolfo, que se faz de sonso; os irmãos não se convencem com a história e desconfiam de que a mãe foi hipnotizada pelo vilão.

Os irmãos Valentins bolam um plano para resgatar o capacete das mãos de Randolfo e devolver a mãe ao normal. Para isso, apelam para a vaidade do vilão.

Sem o capacete da memória, Randolfo passa vergonha em sua entrevista para a TV; no dia do casamento de Alice com o vilão, as crianças tentam recuperar sua memória, mas algo inesperado acontece.

Os irmãos Valentins ficam perplexos ao descobrir que a mãe está presa dentro do capacete da memória; Randolfo se revolta com o sumiço de Alice.

Os Valentins recebem a visita de uma vidente, de quem logo desconfiam. Para assustar a intrusa, contam com a ajuda de Vô Ovídio.

A casa dos Valentins amanhece invertida: a geladeira esquenta e o fogão esfria. Após descobrirem que foram enganados por Randolfo, os irmãos traçam um novo plano para desmascará-lo.

Os Valentins desmascaram e confrontam Randolfo, que acaba liberado pelo Major Ribeiro. Diante da ameaça de voltar para o internato, os irmãos criam um jogo da memória para ajudar sua avó Reggy.

Em noite de tempestade, os Valentins recebem um visitante inesperado. No dia seguinte, Betina conversa com a mãe no capacete e é encorajada a consertá-lo, mas as coisas não saem como o esperado.

Pelo visor do capacete, os Valentins assistem à mãe conversando com seu pai e com ela própria quando criança. Em visita à casa da família, Dona Márcia passa mal e é socorrida por Vó Reggy.

Após ter usado o capacete da memória, Dona Márcia começa a agir de forma diferente com os Valentins, como se fosse Alice. Vendo isso, as crianças tentam entender o que aconteceu com a diretora.

João Valentim resolve fazer uma festa de despedida para Albertinho, que foi selecionado para um intercâmbio. Na festa, a chegada do novo vizinho, Fred, dá o que falar.

Vó Reggy cisma que Edmundo é seu filho Artur, o que deixa os netos confusos; Randolfo recebe um telefonema inesperado.

Os Valentins confirmam que Edmundo é mesmo seu pai Artur, mas decidem não contar nada para ele; Randolfo consegue um novo aliado contra a família.

Os irmãos descobrem quem invadiu sua casa e traçam um plano para fazê-lo confessar o motivo. Para descobrir os ingredientes de um antídoto, Theo resolve agir sozinho.

O efeito da fórmula invisível acaba e Theo fica cara a cara com Randolfo. O vilão resolve, então, testar seu hipnotizador no caçula.

Randolfo parabeniza Theo por sua ajuda e manda o caçula dos Valentins continuar espionando os irmãos. Em casa, Lila e Betina recebem as amigas para um troca-troca de roupas na doceria.

Betina, João e Lila descobrem se Theo estava mesmo hipnotizado. Mais tarde, João participa de um concurso sobre RockMor.

Os Valentins recebem a visita do Professor Hills, que propõe ser o guardião dos inventos de Artur. No dia seguinte, Betina, com a ajuda de Edmundo, tenta consertar o capacete da memória novamente.

Após usar o capacete, Edmundo começa a se lembrar de tudo o que viveu como Artur, e emocionado, ele abraça os filhos; Anita faz uma revelação bombástica a Randolfo.

A casa dos Valentins está toda preparada para uma festa, mas na hora da música, João descobre que todos os seus discos foram roubados. Mas, uma visita inesperada surge e pode salvar a noite.

O Artur-criança revela aos filhos que viu Dona Anita entregar o capacete para Randolfo, então chega a hora de tentar fazer o pai voltar a ser adulto.

Ao amanhecer, as crianças procuram o pai-criança pela casa e, quando acham, têm uma bela surpresa. Chega a hora, então, de achar o capacete da memória original, escondido sem querer pela Vó Reggy.

Artur, Betina, João, Lila e Theo estão diante do capacete da memória quando Alice surge. Passada a emoção, os Valentins precisam se preparar para desmascarar Randolfo.

Randolfo e Professor Hills apresentam o capacete da memória em uma coletiva de imprensa. O que eles não sabem é que os Valentins possuem um plano para desmascará-los.