В "Таинственном научном театре 3000: Возвращение" безумный ученый Кинг Форрестер и его друг Макс похищают Джонаха Рейвана, сотрудника Института Гизмоники, и отправляют его на темную сторону Луны. Пока злодеи изучают влияние ужасных фильмов на его разум, Джонах вынужден терпеть издевательства со стороны этих кинолент. Однако у него есть и помощники: роботы Том Серво, Кроу Ти Робот и Джипси, которые веселят его в этой невеселой ситуации.

Попав в "Таинственный научный театр 3000", эти фильмы сталкиваются с беспощадной критикой и остроумием Джонаха и его роботов-компаньонов. Под их прицелом находится не только качество фильмов, но и сами безумные ученые и их причуды. Таким образом, то, что должно было стать исследованием контроля над разумом, превращается в комический дуэт, высмеивающий плохие фильмы и их создателей.