Dans cette nouvelle saison, Polly et ses amis parcourent notre monde et ses dimensions au-delà, du Brésil à Unicorn World en passant par Skatesville ! Ils exploreront de nouveaux mondes au format de poche, sauveront des animaux à Littleton et aideront leur star de la danse préférée alors qu'elle monte sur scène à Rio de Janeiro.
Lila, Polly et Shani remettent à Eva une boîte qui contient son diadème, mais quand cette dernière l'ouvre, elles s'aperçoivent que le diadème n'y est pas ! Nicolas s'improvise détective et interroge les trois filles en s'inspirant des livres audio d'enquêtes qu'il écoute. Ainsi, on suit la journée de chacune, depuis la déconvenue de Lila en boutique jusqu'au périple plein de rebondissements de Polly. Alors qu'il sonde les événements, l'enquête de Nicolas va prendre un tour inattendu.