Um grupo de meninas e meninos em busca de desafios: os Invencíveis. Assim eles se autodenominam para enfrentar outros grupos em jogos e disputas na internet. Mas também concorrem entre si, embora sejam companheiros inseparáveis. A aventura começa numa visita com a escola ao Museu Imperial de Petrópolis, onde compram um quebra-cabeças de três mil peças. Na tentativa de montá-lo o mais rapidamente possível, os Invencíveis percebem que estão diante de um mistério que poderá levá-los a um desafio maior: uma investigação que é um verdadeiro quebra-cabeças.