Por razones desconocidas, el Charro Negro persiguió y secuestro a la mayoría del Equipo de Cazafantasmas, excepto a Teodora y Finado y Moribunda, para que no avisaran a Leo de lo pasaría. El Charro Negro secuestro primero a Xóchitl y luego persiguió a Don Andrés y lo capturo junto con Alebrije y Evaristo. 

La película comienza con Xóchitl siendo llevada por el Charro Negro a un lugar desconocido, mientras ella se encuentra debilitada. Acto seguido, es cargada por Resendo el cual la deja en el suelo a merced de un monstruo desconocido.

En otra escena, se puede ver a Leo y Nando caminando en medio de la nada, con rumbo a Puebla, mientras se cuentan algunas anécdotas del tiempo que permanecieron separados.

Mientras tanto, en el cercano pueblo de Mextepec, un señor de nombre Rupertino intenta vender a los locales un elixir que, según él, funciona para curar todos los males. 

Cuando llega la hora de probar que realmente funciona, usa a su hija Beatriz la cual finge estar enferma para que el elixir la cure milagrosamente.

Cuando los pueblerinos se convencen de la mentira y comienzan a comprarle el producto, un guardia local se da cuenta del engaño y advierte a todos que están siendo estafados.

Ante esto, una turba furiosa comienza a perseguir a ambos para que les devuelvan su dinero.

 Rupertino y su hija logran escapar de la turba en una carreta y se refugian en su hogar, un viejo remolque de madera.

Ya de noche, Leo y Nando se encuentran con una gitana de nombre Ana en medio del camino, la cual intenta cambiar la rueda de su carreta. Nando le ofrece ayuda a cambio de que los lleve a Puebla, pero esta se niega.

 Nando se marcha enojado, pero Leo le ofrece ayuda a la gitana de forma incondicional. Ella aprecia el gesto, y como agradecimiento le lee la mano a Leo de forma gratuita.

Al ver su mano, le dice que hay algo muy oscuro dentro de él, una maldad que corre por sus venas, además le advierte que no debe cruzar al inframundo de nuevo y le aconseja no detenerse hasta llegar a su casa. Las venas de la mano de Leo comienzan a tornarse oscuras y profundas.

Leo no le dice nada de esto a su hermano y más adelante comienzan a discutir pues Nando le reclama que abandonó a su familia para irse a vivir aventuras con sus amigos imaginarios (fantasmas). Mientras pelean, un anciano aparece en medio de la oscuridad diciéndoles que lo más importante en el mundo es la familia, y los convence de que es un anciano solo al cuál un estafador de nombre Rupertino le robó su única pertenencia: un ojo de venado.

 Leo decide ir a buscar a Rupertino para que le devuelva el ojo al anciano, ante la incredulidad de Nando de que la historia sea verdadera.

En la carreta de Rupertino, Beatriz le enseña a su padre cómo debe actuar para convencer a la gente, sin que olvide sus diálogos. En eso, llegan Leo y Nando a decirle que es un ladrón y que devuelva lo que se robó. Beatriz sale a defender a su padre y golpea a los hermanos con una escoba.

En medio de la confusión, Leo le arrebata el ojo de venado a Rupertino sin que este se de cuenta y se marchan del lugar.

Rupertino se da cuenta de que le falta el ojo de venado e inmediatamente va corriendo tras Leo, pero es demasiado tarde, pues éste ya se lo ha devuelto al anciano.

El anciano entonces le dice a Rupertino que recuerde lo que sucedió hace doce años, y es en ese momento cuando se convierte en el Charro Negro, quién usó a Leo para quitarle la protección del ojo a Rupertino y poder cobrar su trato.

 El Charro le dice a Rupertino que las reglas del trato han cambiado y que se llevará el alma de su hija para cobrarse. El Charro entonces se apodera del alma de la niña y la deja debilitada en el suelo.

Además de abrir un portal al inframundo del cual sale su caballo. Leo le ofrece un trato al Charro a cambio de devolver el alma de la niña, pero éste le dice que mejor vaya a su casa a tomar el alma por su cuenta.

 Leo acepta, pero es consiente de las palabras de la gitana acerca de cruzar al inframundo. La gitana aparece, y le dice a Rupertino que Beatriz está a salvo por poco tiempo pues su alma comienza a abandonar su cuerpo poco a poco. Leo se dispone a saltar al portal, cuando Nando le dice que también piensa acompañarlo, cosa que su hermano no quiere.

En el inframundo, Leo se reencuentra con Nando y Teodora, seguidos por Rupertino. Rupertino les dice que hay que apresurarse a ir por el alma de su hija, cosa que el grupo acepta.

En otra escena, se ve cómo Xóchitl está siendo obligada por Resendo y el monstruo Chuy a trabajar moliendo piñas de agave en el sótano de la Hacienda del Charro Negro. Evaristo es atrapado y también es obligado a trabajar, diciéndole a Xóchitl que de igual forma tienen prisioneros a Alebrije y a Don Andrés.

Mientras tanto, Finado camina entre los agaves buscando a Moribunda, cuando la localiza arriba de la carreta que Chuy está cargando con piñas de agave. Al verla, Finado se alegra y lanza de forma involuntaria un rayo desde su cabeza, que termina tapando con sus manos.

Leo, Rupertino, Nando y Teodora llegan por fin a la Hacienda del Charro Negro donde son recibidos por Resendo, el cual no los deja entrar y les dice que se vayan, pero Teodora molesta y cansada le dice que llame de una vez al Charro Negro, Resendo, furioso intenta golpear a Teodora, pero es detenido por el Charro Negro.

En ese momento el Charro Negro se hace presente y los invita a pasar a su casa. Dentro de la hacienda, el Charro Negro le dice al grupo que el ser humano nunca está contento con su vida, y que sólo pide cosas inútiles como poder, dinero y lujos, los cuales no tienen sentido sabiendo que todos han de morir algún día.

Además, le dice a Leo que sabe que él quiere algo y que en algún momento se lo va a pedir. Mientras dice todo esto, coloca el alma de Beatriz en una destiladora, para procesar su alma y meterla en una botella.

El Charro Negro le impide a Rupertino llegar a ella, y ante la pregunta de Leo acerca de qué debían hacer para salvarla, el Charro Negro les dice que le deben ayudar a recuperar cuatro objetos, los cuales son: el Medallón de Miquiztli, un pedazo de la tumba de Ollin y Tonatiuh, una de las Piedras Sagradas y el Iyari. Estos objetos se encuentran en su feria, y el grupo tiene hasta antes de que cante el gallo para recuperarlos y poder salvar a Beatriz.

En el mundo real, Beatriz se encuentra en el remolque preparando elixires y hablando acerca de su padre con Ana, la cual la está acompañando. En ese momento, un cuervo negro aparece en la ventana y segundos después Beatriz cae al suelo desmayada.

En el sótano de la hacienda, Chuy descarga el cargamento de piñas de agave en el que van Finado y Moribunda. Las dos calaveritas se encuentran entonces con Xóchitl y Evaristo, y usando mímica les dicen que el Charro ya ha capturado a Leo. Además, ahora las dos calaveritas tienen la extraña habilidad de lanzar un rayo de luz por su cabeza.

El grupo llega por fin a la Feria Negra, la cual enciende sus luces apenas se acercan. Allí son recibidos por el fantasma de Denise, la cual le entrega a cada uno un boleto para una atracción: a Leo le toca la Casa de los Espejos, a Nando la Lotería; a Teodora la  Mujer Oruga y a Rupertino el Tiro al Blanco. Teodora jala a Nando para que la acompañe a ver la atracción que le tocó.

Cuando Nando y Teodora van hacia ahí, ella incita a Nando a que formalicen su relación, cosa de la que él no está muy convencido aún. Son interrumpidos por Pecas, el cual los invita a conocer a Magdalena la mujer oruga, la cual yace dentro de una carpa y según él guarda muchos secretos. Al momento de entrar, Magdalena está dormida y es despertada por la voz de Nando, el cual creía que era una estafa. Magdalena les cuenta un poco de su historia y les dice que sabe cuál es el secreto que ellos están buscando, sacando el Medallón de Miquiztli de entre sus patas. Les advierte que no es tan sencillo conseguirlo, pues primero deben resolver un acertijo, el cual es: "algo que te pertenece, pero los demás lo usan más que tú". Nando y Teodora intentan revolver el acertijo sin lograrlo y sin tomarle mucha importancia, ante lo cual la mujer oruga les dice que si no lo adivinan no saldrán vivos.

El monstruo se lanza sobre Nando para comérselo, a lo que Teodora responde cambiando rápidamente su vestido por ropa más ligera y rompiendo la cuerda del candelabro que estaba sobre la carpa, el cual cae sobre Magdalena dejándola inconsciente unos momentos. Creyendo que estaban a salvo, el monstruo los toma a los dos y los deja contra la pared, amenazándolos con su aguijón.

. Teodora se despide de Nando y le dice que fue un gusto haberlo conocido, pero cuando él intenta hacer lo mismo, no recuerda el nombre completo de su compañera.

Ella se lamenta de que Nando (a quien considera su futuro esposo) no se acuerde de su nombre, pero en el momento se da cuenta de que ésa es la respuesta, pues el nombre es aquella cosa que le pertenece pero que todos usan más que ella. A la mujer oruga no le queda más remedio que liberarlos y entregarles el Medallón de Miquiztli.

En el sótano, Evaristo intenta aprovechar cuando Chuy abre la puerta para escapar, intentando que Finado lo ataque con el rayo que sale de su cabeza. Al ver que no funciona, termina lanzando a la calaverita por los aires hasta que da con la puerta, dejándola abierta.

En el mundo real, Ana cuida de Beatriz la cual yace en una cama temblando de frío. Cuando Ana se acerca a la ventana, ve al Charro Negro recargado en una valla tocando una melodía con su guitarra. Ella le dice que se vaya pues no es bienvenido, ante lo que Charro Negro responde que él sólo está ahí para cobrar las deudas de la gente ambiciosa. Acto seguido, desaparece.

Cerca de la hacienda, Don Andrés y Alebrije se encuentran atrapados dentro de la Casa Embrujada, prisioneros por el Charro Negro. Alebrije le explica a su amigo que el Charro quiere a Leo por su capacidad de ver fantasmas, y que la única manera de salvarlo es quitarle ese algo que lo hace especial. La casa los escupe un momento, pero los vuelve a atrapar con sus brazos.

En la Feria Negra, Leo y Rupertino llegan al juego del Tiro al Blanco el cual es atendido por el fantasma de Santos Machorro, el cual los invita a pasar. El premio de este juego es una Piedra Sagrada. Una vez dentro, se dan cuenta de que se han encogido y que en realidad ellos serán el blanco y el que les tirará será el fantasma de Rousseau. Ambos intentan huir de los tiros del francés, ocultándose entre los patos metálicos de blanco y corriendo para intentar alcanzar la piedra.

Leo logra activar una trampa de agua que termina por lanzar lejos a Rousseau, mientras Rupertino queda embobado con unas bailarinas de tubo que son parte del juego. Leo lo hace reaccionar y Rupertino va a por la piedra. Al momento de recuperarlo, ambos vuelven a su tamaño normal. Leo se da cuenta de que las venas oscuras en su brazo avanzan cada vez más.

Don Andrés y Alebrije intentan escapar de la Casa Embrujada, tocando una canción relajante mientras el monstruo duerme y ellos se alejan, sin embargo una cuerda de la guitarra que Alebrije está tocando se rompe, haciendo que la casa se enoje y se los trague de nuevo.

En la Feria Negra, Teodora intenta incitar a Nando a que firme un acta de matrimonio falsa, en un registro civil que es atendido por el fantasma de una de las momias de los reos. Mientras está indeciso, aparecen Rupertino y Leo, este último con las venas oscuras de la mano en un estado más avanzado. Los cuatro se dirigen entonces al siguiente juego, la Lotería.

La primera carta es El Gallo, entonces un gallo aparece sobre el tablero. Rupertino intenta atraparlo sin éxito, entonces Teodora va tras él y consigue colocarlo en su espacio.

La segunda carta es La Sandía, y unas cuantas sandías aparecen en el tablero. Cuando Rupertino intenta tomarlas, estas cobran vida y comienzan a atacarlo.

La segunda carta es La Sandía, y unas cuantas sandías aparecen en el tablero. Cuando Rupertino intenta tomarlas, estas cobran vida y comienzan a atacarlo. La cuarta carta es El Apache, y un apache aparece en el tablero amenazando al grupo con un arco de tres flechas, mientras tanto, las sandías siguen atacando al grupo.

La quinta carta es El Borracho, y un borracho aparece en el tablero. Teodora aprovecha que las botellas están cerca de ella y usa una como señuelo para hacer caer al borracho en su respectivo espacio, luego ella lanza la botella al aire, la cual rebota en Nando y termina cayendo también en su espacio.

 La sexta y séptima carta son El Diablo y La Muerte y ambos personajes aparecen en el tablero.

 La octava y novena carta son El Valiente y El Mundo, pero sólo el mundo aparece lanzándole a Leo su enorme globo terráqueo, haciéndolo caer sobre el espacio de el valiente. Nando se lanza para rescatarlo pero queda colgando y cuando Teodora intenta ayudarlo, Nando se convierte en El Valiente.

Al Señor López no le queda más que entregarle su premio al grupo, y les da a escoger entre los ajolocornios de peluche o el Iyari. Aunque Nando quiere cumplir el capricho de Teodora de los peluches, no tiene opción y escoge el Iyari.

Fuera de ahí, Xóchitl y Evaristo buscan una forma de entrar a la Casa Embrujada, pero son descubiertos por Resendo y Chuy. Finado y Moribunda entran por la chimenea y se encuentran a Don Andrés y Alebrije poseídos por la maldad de la casa.

Ante lo cual las calaveritas se abrazan y liberan una explosión de energía similar a la que lazan por sus cabezas, que termina sacando a los cuatro de la casa.