Scoob!
Rogers Shaggy yang kesepian berteman dan mengadopsi seekor anjing liar yang banyak bicara, yang ia beri nama Scooby Dooby-Doo. Pada Halloween, Shaggy dan Scooby bertemu Fred Jones, Daphne Blake, dan Velma Dinkley sebelum bertualang ke rumah berhantu. Setelah anak-anak bertemu hantu, mereka menangkap dan membuka kedoknya sebagai pencuri berkostum, Mr. Rigby. Dari sinilah mereka menjadi terinspirasi untuk memecahkan misteri lain bersama-sama sebagai Mystery Inc.
Sepuluh tahun kemudian, Mystery Inc. mulai berbisnis dengan pengusaha Simon Cowell sebagai investor mereka, tetapi Shaggy dan Scooby dikeluarkan karena Cowell menolak berbisnis dengan mereka; klaim persahabatan tidak berguna. Malam itu, Shaggy dan Scooby diserang di sebuah arena bowling oleh robot-robot kecil bernama Rottens, meskipun mereka diselamatkan oleh Dee Dee Skyes, Dynomutt, dan Blue Falcon. Mereka mengungkapkan bahwa Rottens adalah penjahat super Dick Dastardly, yang ingin menangkap Scooby sebagai bagian dari rencana yang melibatkan tiga tengkorak Cerberus.
Sementara itu, Fred, Daphne, dan Velma menemukan bahwa Shaggy dan Scooby bersama Blue Falcon melalui media sosial sebelum Dastardly menangkap mereka. Mereka kemudian melarikan diri dengan bantuan busuk berkepala datar dan melakukan kontak dengan Dee Dee melalui Dynomutt. Velma menjelaskan bahwa dia dan yang lainnya dibawa ke Gunung Messick, tempat tengkorak terakhir berada. Setelah mereka menemukan rencana Dastardly untuk membuka gerbang ke Dunia Bawah dan sebuah kuil untuk anjingnya Muttley, Dastardly menangkap mereka lagi dan menjelaskan bahwa ia ingin menyelamatkan Muttley setelah ia terjebak dalam upaya untuk mencuri kekayaan Dunia Bawah. Dia membutuhkan Scooby-Doo khusus karena dia adalah keturunan terakhir dari Peritas, anjing Alexander Agung, dan hanya dia yang bisa membuka kunci gerbang.
Blue Falcon, Scooby, Dee Dee dan Dynomutt tiba di Gunung Messick dan menuju bawah tanah sampai mereka mencapai pulau tersembunyi Mesozoikum. Mereka menemukan tengkorak terakhir dijaga oleh Kapten Caveman. Setelah pertempuran singkat, Fred dan Shaggy tiba, tetapi Fred dinyatakan sebagai Dastardly yang menyamar ketika ia mencuri tengkorak terakhir. Robot melempar Fred, Daphne, dan Velma asli dari pesawat dan menghancurkan Falcon Fury sebelum menangkap Scooby dan membawanya ke Athena. Fred dan Blue Falcon berdebat sementara Velma, Daphne, Dee Dee, dan Dynomutt mencoba untuk memecah mereka, tetapi Shaggy menghentikan argumen mereka dan bertanggung jawab atas penangkapan Scooby setelah membiarkan kecemburuannya memperkuat persahabatan mereka. Setelah memberikan pidato yang menginspirasi, semua orang bekerja bersama untuk merekonstruksi Mesin Misteri.
Setibanya di Athena, Dastardly menggunakan tiga tengkorak untuk membuka gerbang dan mencoba menggunakan kaki Scooby untuk membukanya, hanya untuk diganggu oleh teman-teman Scooby di Flying Mystery Machine. Rottens menembak jatuh mereka sementara Dastardly melepaskan Cerberus; tidak menyadari bahwa Dynomutt mendaratkan mereka dengan aman. Ketika dia, Dastardly, dan warga sipil melarikan diri dari Cerberus yang mengamuk, Scooby berlari ke lokasi kecelakaan dan bersatu kembali dengan Mystery Inc. Ketika semua orang mengganggu Cerberus, Velma menemukan bahwa untuk mengunci gerbang, seseorang yang memiliki hubungan dekat dengan anjing mereka harus menutupnya dari sisi lain. Dengan bantuan dari Rottens, mereka mendapatkan Cerberus melalui gerbang sementara Shaggy mengorbankan dirinya untuk menguncinya. Geng menyadari bahwa ada jalan keluar lain, yang dibuka oleh Scooby, dan Shaggy dipersatukan kembali dengan mereka. Rottens membangkitkan Dastardly dan Muttley, yang ditangkap dan ditahan.
Kembali ke rumah di Venice Beach, geng mengungkapkan markas Mystery Inc. mereka baru dan dirayakan bersama Blue Falcon, Dynomutt, dan Dee Dee, yang pada gilirannya memberi geng itu Mesin Misteri yang ditingkatkan sebelum Mystery Inc. meminta kasus lain. Selama kredit, popularitas Mystery Gang meningkat dan mereka terlihat berkonsultasi dengan Dr. Benton Quest setelah meninggalkan Rottens dalam perawatannya, Blue Falcon dan Dynomutt membentuk Falcon Force dengan anggota baru Kapten Caveman, Jabberjaw, Atom Ant, dan Grape Ape sementara Muttley mematahkan pengecut dari penjara.
