Die Schulferien beginnen und Ben soll sie dieses Jahr mit seinem Großvater Max in dessen Wohnmobil verbringen. Blöderweise ist auch Gwen, Bens nervige Cousine, mit dabei. Nach dem Abendessen auf dem Campingplatz, beobachtet Ben einen Meteor, der auf die Erde stürzt. Im Krater findet er eine merkwürdige Uhr, die ihn geradewegs anspringt und sich fest mit seinem Handgelenk verbindet. Ben drückt auf den Knöpfen herum und entdeckt dabei die Geheimnisse der Omnitrix. Seine neuen Fähigkeiten muss er gleich im Kampf gegen einen selbst verursachten Waldbrand und ein paar außerirdische Kopfgeldjäger beweisen.
Ben fühlt sich und seine neuen Fähigkeiten nicht besonders gewürdigt, nachdem er eine Familie aus einem Feuer gerettet hat. Zudem terrorisiert der verrückte Wissenschaftler Dr. Animo Washington D.C., indem er normale Tiere in mutierte Giganten verwandelt. Ben muss Animo aufhalten und sich dabei entscheiden, was ihm wichtig ist, und erkennen, dass man nicht immer das bekommt, was man verdient.
Während ihres Aufenthalts an einem See, entdeckt Ben ein Seemonster, aber niemand glaubt ihm. Nur der alte Kapitän Shaw erzählt ähnliche Dinge und ist auf der Jagd nach dem Monster. Gibt es das Tier wirklich und was haben die ominösen "Fischfreunde" mit der Sache zu tun?
Max besucht mit den Kindern seine Schwester Vera, die in einer Rentnersiedlung lebt, in der merkwürdige Dinge vorgehen. Ben und Gwen wollen der Sache auf den Grund gehen, werden aber von den Bewohnern angegriffen, die plötzlich übermenschliche Fähigkeiten entwickeln. Sogar Opa Max ist nicht mehr derselbe.
Vilgax setzt drei Alien-Kopfgeldjäger auf Ben an, die ihm die Omitrix abnehmen sollen. Ben unterliegt beinahe als ihm auf einmal der mysteriöse Hoverboard zur Seite steht, der von derselben Alienrasse wie Stahlschädel ist. Ben muss lernen, dass es mehrere Wege zum Sieg gibt und dass Kraft nicht immer die Lösung ist.
Sparksville gibt dem Begriff Touristenfalle eine ganz neue Bedeutung. Neben den vielen Sehenswürdigkeiten gibt es eine Hauptattraktion, die Ben und Gwen allerdings sehr enttäuscht. Ben entschließt sich, einen kleinen Streich zu spielen, verliert als Krake aber die Kontrolle und zerstört beinahe die Stadt. Bevor Ben seinen Fehler korrigieren kann, verliert die Omnirix ihre Kraft und er befreit aus Versehen Megawhatt, einen kleinen Alien mit einem merkwürdigen Sinn für Humor. Ben muss die Kreatur stoppen, bevor Sparksville endgültig zerstört wird.
Nach einem Streit mit seinem Opa geht Ben allein in die Stadt und trifft dort Kevin, einen Soziopathen, der die Fähigkeit hat, jede Art von Energie zu absorbieren. Ben entfesselt die Kräfte der Omnitrix, bevor er erkennt, dass Kevin es auf die Kräfte des Geräts abgesehen hat.
In der Gestalt von Krake verhindert Ben einen Raubüberfall auf einen Juwelenladen. Ausgeführt wird dieser von einer Bande, deren Chefin die knallharte Joey ist. Während des Kampfes greifen die neuen, verbesserten Drohnen von Vilgax an und verletzen Opa Max. Während Ben Max ins Krankenhaus bringt, schwört Joey auf Rache und verbündet sich mit den Drohnen und wird zu einem Aliencyborg namens Rojo, die für Vilgax hinter Ben her ist. Der hat währenddessen Gewissensbisse, weil sein Großvater seinetwegen verletzt wurde und läuft weg.
Ben und seine Familie stoßen auf einen Zirkus, der von Zombozo dem Clown geleitet wird. Sehr zu Bens Verdruss, denn er hat Angst vor Clowns. Während der Show ist Ben der einzige, der aus Angst nicht lacht, aber das ist auch gut so, denn Zombozo zieht die Fröhlichkeit aus den Menschen ab, um selbst stark zu werden. Als der Clown auch noch Gwen entführt, muss Ben sich seiner Angst stellen.
XLR8 besiegt mit der Hilfe von Max und Gwen einen Magier namens Hex, dessen Kraft von mystischen Amuletten kommt. Natürlich bekommt Ben den ganzen Lob für den Sieg und sogar eins von Hex’ Amuletten. Gwen stört es sehr, dass ihr Cousin immer die Lorbeeren bekommt, und erhält deshalb das Amulett. Von nun an hat Gwen Glück, bei allem was sie tut und wird zu einer Superheldin namens Lucky Girl. Natürlich hat das aber einen Preis, den schließlich Ben zahlen muss.
Als Ben erfährt, dass er zu klein ist, um die Wasserrutsche in einem Freizeitpark zu benutzen, möchte er sich in eine seiner Alienformen verwandeln. Leider hat die Omnitrix eine Fehlfunktion und er wird zur Grauen Eminenz. Die Situation wird noch schlimmer, als ihn ein Alienfanatiker einfängt, der mit ihm zu Ruhm und Ansehen kommen will. Ben muss, auch wenn er nun so klein ist, einen Ausweg finden.
Die Bauarbeiten in der Innenstadt stören einen Mann namens Clancy, der die Fähigkeit hat Insekten zu kontrollieren. Währenddessen bekämpft Ben einen Kriminellen und wird während des Kampfes in einem Kühlwagen eingesperrt. Er fängt sich eine Grippe ein, die sich mit den Alien-DNSs der Omnitrix verbindet. Dadurch werden selbst seine stärksten Aliens schwach. Trotz dieser Einschränkungen muss er gegen Clancy kämpfen.
Vilgax’ Verletzungen sind geheilt und er entschließt sich, die Omnitrix selber an sich zu bringen. Im Traum erfährt Ben von der drohenden Gefahr, was Max sehr beunruhigt. So schnell wie möglich will er zum Mount Rushmore. Vilgax ist es nicht möglich die Omnitrix genau zu lokalisieren und greift deshalb die nahe Stadt Rapid City an, um Ben rauszulocken. Der Plan gelingt und Ben gerät in Gefangenschaft. Max und Gwen entkommen und Max zeigt seiner Enkelin eine Waffe, die im Mount Rushmore versteckt ist und die Vilgax besiegen kann. Der Bösewicht sieht sich plötzlich der gesamten Tennyson-Familie gegenüber.