数日後、再びボス・ベイビーの元へ潜入すると、近所の赤ちゃんでボス・ベイビーの部下であるジンボ、ステイシー、三つ子とプレゼンをしていた。世間では赤ん坊に匹敵するほど子犬のブームが到来していた。さらに、ワンワン株式会社では新種の子犬を発売することが決まっており、ラスベガスでのイベントで発表しようとしている。ボス・ベイビーたちに課せられた任務とは、ワンワン株式会社が発売予定の新しい犬の種類を突き止め、それを妨害することだったのだ。一部始終を録音したテープをめぐるボス・ベイビーとの揉み合いで、両親から外出禁止を言い渡されたティム。ボス・ベイビーは幻想を見せながら事情を説明する。赤ちゃんボスは、スーパーミルクを飲むといつまでも赤ちゃんでいられる。現在はビッグ・ボス・ベイビーがリーダーで、ワンワン株式会社の企業秘密を持ってくるように言われ、成功すれば会社で出世すること、失敗するとリストラされ、ティムと永遠に暮らさなければならないことを説明する。この日からティムはボス・ベイビーと仲良くし、テッドとジャニスから外出禁止が解かれ、ワンワン株式会社の仕事参観に行くことになった。

秘密の部屋に入ることに成功したティムとボス・ベイビーは企業秘密を見つけたが、ユージーンという男に見つかってしまう。ユージーンはフランシス・フランシスという男の前に連れて行った。フランシス・フランシスの正体は、過去のビッグ・ボス・ベイビーだったのだ。しかし、スーパーミルクに対する乳糖不耐症のため、年をとり、その地位を現在のビッグ・ボス・ベイビーに奪われたという。フランシスはベイビー株式会社への復讐のためワンワン株式会社を設立して対抗し、子犬の成長を止め、いつまでもかわいいままにする新商品「フォーエバー・ワンコ」を作り、ロケットで打ち上げ世界中にばらまく、という野望を話した。そのためにはスーパーミルクが必要なため、フランシスとユージーンはボス・ベイビーからスーパーミルクを取り上げた。

テッドとジャニスはラスベガスでの「フォーエバー・ワンコ」のイベントに参加するため、フランシスとともに出発した。家ではティムとボス・ベイビーはユージンに子守として監視されていたが、彼を足止めして補助輪つきの自転車で空港へ向かった。空港についたティムとボス・ベイビーだったが、ボス・ベイビーが時折幼児化するようになってしまったため、飛行機の中に逃げられてしまった。そこで空港に大勢いたエルヴィス・プレスリーの物まねをする人たちとともに機内に乗り込み、機内では「機長の息子」の振りをしてラスベガスへ向かった。

ラス・ベガスのイベント会場でティムとボス・ベイビーを見つけたフランシスは、テッドとジャニスを箱に閉じ込めてしまった。ティムとボス・ベイビーは2人を救いに向かい、フランシスをスーパーミルクのプールの中に落とすことに成功した。テッドとジャニスを救い出し、フォーエバー・ワンコはロケットから開放した。フランシスは赤ちゃんに戻り、ユージーンに連れ去られていった。

任務をやりとげたボス・ベイビーは、テンプルトン家から去ることになった。複雑な気持ちになったティムは、ボス・ベイビーへ初めて手紙を書いた。ボス・ベイビーベイビー株式会社に戻りヒーロー扱いを受けるものの、どこか寂しさを感じていた。その時ティムからの手紙を読むと、ティムの弟へ転職する誘いが書かれており、大量のおもちゃが一緒に入っていた。それを見たボス・ベイビーは、スーツを脱ぎ捨てると一目散にベルトコンベアへ飛び乗り、ファミリーゲートをくぐった。後日、テンプルトン家にセオドア・リンジー・テンプルトンがやって来て、正式にティムの弟となった。大人になったティムは、リンジーの隣で自分の娘にこの話を聞かせていた。ティムには次女が生まれたのだ。長女は、妹となる赤ちゃんをみると、スーツをきてウインクをしたように見えた。
登場人物 / キャスト

出典は劇場公開用パンフレット（2018年[9]）。
セオドア・リンジー・テンプルトン／ボス・ベイビー（Theodore Lindsey Templeton / The Boss Baby）
声 - アレック・ボールドウィン（英）、ムロツヨシ（日／劇場公開版）、チョー（日／機内上映版）ベイビー株式会社で働く赤ちゃん。黒いスーツにネクタイを締め、ブリーフケースを持ち歩いている。任務のためにテンプルトン家に派遣され、ティムの弟として迎え入れられる。
ティモシー・レズリー・テンプルトン／ティム（Timothy Leslie Templeton / Tim）
声 - マイルズ・バクシ（英）、芳根京子（日／劇場公開版）、杉村透海（日／機内上映版）想像力が豊かな7歳の男の子。父親のテッドと母親のジャニスの3人家族で、幸せな生活を送っていたが、ボス・ベイビーが現れ、全てが変わってしまう。
テッド・テンプルトン（Ted Templeton）
声 - ジミー・キンメル（英）、石田明（日／劇場公開版）、大西健晴（日／機内上映版）ジャニスの夫であり、ティムの父親。ワンワン株式会社に勤めている。
ジャニス・テンプルトン（Janice Templeton）
声 - リサ・クドロー（英）、乙葉（日／劇場公開版）、佐々木優子（日／機内上映版）テッドの妻であり、ティムの母親。ワンワン株式会社に勤めている。
フランシス・フランシス（Francis E. Francis）
声 - スティーヴ・ブシェミ（英）、山寺宏一（日／劇場公開版）、多田野曜平（日／機内上映版）元ビッグ・ボス・ベイビーであり、現在はワンワン株式会社の社長。ベイビー株式会社への復讐のため、「フォーエバー・ワンコ」を作ることを企てている。
ユージーン・フランシス（Eugene Francis）
声 - コンラッド・ヴァーノン（英）、立木文彦（日／劇場公開版）、後藤光祐（日／機内上映版）フランシス・フランシスの弟で、手先として扱われている。
ウィジー（Wizzie）
声 - ジェームズ・マクグラス（英）、銀河万丈（日／劇場公開版）、山岸治雄（日／機内上映版）ティムの部屋にある、ガンダルフがあしらわれた目覚まし時計。