《小发明家尼克2》延续了小男孩尼克与机器人伙伴们的科学冒险。这次尼克升级了3D打印机，创造出更多功能各异的新机器人。当学校科技展临近时，尼克团队决定制作能自动完成家务的智能系统。然而机器人们因程序冲突闹出连环笑话——清洁机器人把颜料当污渍喷洒，烹饪机械臂做出会跳舞的古怪料理。在展览现场系统突然失控，关键时刻尼克发现每个机器人的"故障"其实是特殊才能。他重新编程让清洁机器人的颜料喷射变成立体投影，烹饪机械臂的舞步转化为精准装配。最终他们呈现的动态智能家居系统获得全校喝彩，尼克也明白真正的发明不是完美设计，而是让伙伴们发挥独一无二的价值。