Travestirsi o volare via? Seguire il piano o fare di testa propria? Carmen ha una missione e le serve il tuo aiuto.
Mentre cerca di rubare in un edificio di V.I.L.E. a Shanghai, Carmen scopre che i suoi amici, Zack e Ivy, sono stati rapiti da V.I.L.E. e la Facoltà minaccia di far loro il lavaggio del cervello per farli diventare scagnozzi di V.I.L.E. a meno che Carmen non rubi alcuni oggetti per loro. Carmen riceve una soffiata dal Giocatore: Zack e Ivy sono tenuti prigionieri in un furgone in movimento fuori dall'edificio. Se Carmen tenta di salvare Zack e Ivy dal furgone, scopre che si trattava di uno stratagemma e che a Zack e Ivy è stato fatto il lavaggio del cervello, costringendo lo spettatore a tornare indietro e ad accettare di rubare per V.I.L.E. per continuare l'episodio.
Per il primo compito, l'allenatore Brunt dice a Carmen di rubare un soldato dall'Esercito di Terracotta a Xi'an, in Cina. Mentre Carmen si trova all'esterno del sito di scavo, si imbatte in Tigress, che è stata inviata per aiutare Carmen nella missione. Entrano in un tunnel sotterraneo e cadono in una trappola esplosiva, alla quale Carmen sfugge e può scegliere se salvare Tigress dalla trappola o lasciarla nella fossa. Carmen entra nella camera per rubare una statua di terracotta, che viene raccolta da The Cleaners in elicottero proprio mentre due guardie entrano nella camera. Se Carmen riesce a salire sull'elicottero, le guardie le afferrano i piedi dopo che si è arrampicata sulla statua e il peso combinato fa sì che la statua cada e si rompa, facendo arrabbiare l'allenatore Brunt e provocando il lavaggio del cervello di Zack e Ivy. Se invece Carmen si nasconde tra le statue, sfugge alle guardie e scappa dalla camera.
La dottoressa Saira Bellum e la contessa Cleo si contendono la direzione del prossimo compito di Carmen. Carmen può scegliere chi rubare per primo, ma non prima di aver parlato con Zack e Ivy e aver scattato una foto della loro prigione. Invia la foto al Giocatore, che la usa per scoprire la loro posizione.
Cleo manda Carmen a Monte Carlo, nel Principato di Monaco, per portare via del costoso caviale Beluga da un gala di beneficenza. All'evento, dove si esibisce Mime Bomb, Carmen trova l'agente A.C.M.E. Julia Argent, che era stata informata del guerriero di terracotta rubato e del piano di V.I.L.E. per rubare le uova. Carmen può confidare a Julia la verità che sta rubando per conto di V.I.L.E. oppure ingannare Julia portandola sul tetto e poi chiudendola sul tetto dell'edificio mentre ruba il caviale. A quel punto vede che i camerieri stanno per impiattare il caviale e le viene data la possibilità di portarlo via di nascosto e di scappare più tardi oppure di prendere tutte le scatole di caviale e scappare immediatamente con quelle. Se Carmen decide di nascondere le uova, viene interrotta da Mime Bomb che sta soffocando con gli antipasti. Lo salva con la manovra di Heimlich, ma quando entra in cucina, le uova sono già state tolte dalle loro scatole, lasciando loro un giorno di tempo prima della scadenza. Riesce comunque a fuggire con le uova, ma Cleo dichiara che Carmen ha fallito perché il caviale è stato esposto e durerà solo un giorno e Zack e Ivy hanno subito il lavaggio del cervello. Se invece Carmen decide di prendere il carrello delle lattine e di scappare con loro, riesce a fuggire dal gala con il caviale fresco.
Il Dr. Bellum incarica Carmen di recarsi a Hell Creek, nel Montana, per rubare un osso di Tyrannosaurus rex con i tessuti ancora intatti. Una volta arrivata e localizzato l'osso, Carmen può scegliere se reclutare El Topo o Le Chevre per aiutarla a fuggire. Una volta entrata nel museo dove è conservato l'osso, scopre che gli agenti dell'A.C.M.E. hanno circondato l'edificio e che entreranno nel museo tra poco. Se Carmen tenta di nascondersi dagli agenti dell'A.C.M.E. e di aspettare che la via sia libera, cercherà di nascondersi all'interno di un modellino di dinosauro, che però crollerà a causa del peso di Carmen, la quale verrà catturata e costretta a fuggire senza l'osso, con il risultato che probabilmente l'osso verrà spostato dal museo dagli agenti dell'A.C.M.E. e Zack e Ivy subiranno il lavaggio del cervello. Se Carmen si dirige verso il laboratorio per rubare l'osso, scappa attraverso il condotto d'aria e mette al sicuro l'osso per il Dr. Bellum, mentre El Topo o Le Chevre la aiutano a fuggire in fretta dal museo.
Dopo il secondo compito, Carmen si reca di nuovo da Zack e Ivy e scatta un'altra foto. Lei e il Giocatore deducono che Zack e Ivy sono tenuti prigionieri nel Circolo Polare Artico. Carmen può scegliere se tentare di salvare Zack e Ivy o procedere con il terzo compito di V.I.L.E.. Se Carmen sceglie di salvare Zack e Ivy in anticipo, Tigress la aiuta a entrare nella struttura dove sono detenuti se Carmen l'ha salvata dalla trappola esplosiva. Carmen salva Zack e Ivy, ma V.I.L.E. si tiene gli oggetti che ha rubato per loro. Se Carmen ha lasciato che Tigress trovasse da sola la via d'uscita dalla fossa, Tigress si rifiuta di far entrare Carmen nella struttura e preme il pulsante di blocco e spegnimento d'emergenza e Carmen è costretta a prendere una strada più lunga che porta Zack e Ivy a subire il lavaggio del cervello. Inizialmente sembrano stare bene e vanno a prendere un gelato con Carmen, ma poi viene loro ordinato di catturarla quando V.I.L.E. attiva il lavaggio del cervello, costringendo lo spettatore a ricominciare l'intera storia o ad aiutare Tigress.
Se Carmen accetta i compiti di Cleo e Bellum, V.I.L.E. fa in modo che Carmen si imbarchi su un traghetto per l'Île d'Oléron, dove Zack e Ivy sono stati trasferiti in cambio degli oggetti che ha rubato. All'aeroporto, incontra Julia e le chiede aiuto. Se Carmen ha ingannato Julia a Monaco, Julia rifiuta di aiutarla e Carmen è costretta a salvare i suoi amici da sola. Il V.I.L.E. cattura Carmen quando scende dal traghetto sparando un dardo che la stordisce e le fa il lavaggio del cervello insieme a Zack e Ivy, cosa che Carmen aveva intuito essere il loro piano fin dall'inizio; inoltre, la facoltà conserva e utilizza gli oggetti rubati per i propri scopi nefasti, inducendo lo spettatore a ricominciare la storia o a fidarsi di Julia. Se Carmen si fosse fidata di Julia, avrebbe accettato di fingersi Carmen sul traghetto mentre la vera Carmen salva Zack e Ivy e fugge con loro con lo stesso elicottero con cui è stato portato il guerriero di terracotta. Carmen consegna gli oggetti che ha rubato alla porta di Julia in modo che possano essere restituiti al loro posto.
Se trovi uno dei due finali, si sblocca una scena bonus con tutti i membri del cast, tranne il Capo e la stessa Carmen, che cantano la sigla del game show degli anni '90 Dov'è Carmen Sandiego? I titoli di coda riportano una versione strumentale del tema di un'altra serie animata degli anni '90, Dov'è Carmen Sandiego?