В этом сезоне Новых папиных дочек жизнь семьи Васнецовых снова переходит в режим тотального хаоса. На этот раз всё начинается с безобидной просьбы Маши: она уговаривает отца, Дмитрия Анатольевича, помочь ей подготовиться к важному экзамену по химии. Казалось бы, что может пойти не так Отец, который последние двадцать лет уверял всех, что химия это не его конёк, внезапно оказывается в эпицентре безумных экспериментов, нелепых формул и дочери, которая с удовольствием тыкает его носом в его же невежество. Но самое интересное начинается, когда в дело вступают остальные дочки каждая со своим уникальным подходом к обучению папы.
Люся, как всегда, берёт инициативу в свои руки и устраивает настоящий курс молодого бойца для отца, превращая квартиру в подобие химической лаборатории. Её методы это смесь строгой теории и безумных практических заданий, вроде собери молекулу из подручных средств. Галина, напротив, пытается наставить Дмитрия Анатольевича на путь истинный с помощью старых школьных учебников, но быстро понимает, что её отец не способен сосредоточиться дольше пяти минут. А Таня Она просто наблюдает за происходящим с невозмутимым видом, время от времени подкидывая полезные советы вроде Пап, а ты попробуй запомнить хотя бы таблицу Менделеева!. И вот уже Дмитрий Анатольевич, бывший крутой бизнесмен, мечется между дочерними уроками, пытаясь выжить в этом водовороте безумия.
Но в этой серии есть и другая, не менее важная линия отношения между Машей и её парнем, который внезапно решает поддержать её в учёбе. Вот только его помощь оборачивается полным фиаско: вместо того чтобы объяснить сложные темы, он начинает флиртовать с Машей, чем приводит её в бешенство. И тогда на помощь приходит Дмитрий Анатольевич! Да, тот самый папа, который ещё час назад не знал, что такое валентность, теперь вступает в схватку с нерадивым парнем, пытаясь доказать, что он всё ещё может быть авторитетом для дочери. Ирония ситуации заключается в том, что он терпит поражение не в споре, а в попытке приготовить чай, который оказывается насквозь прожжённым.
В финале серии Новые папины дочки мы видим, как семья Васнецовых снова собирается за столом, но теперь атмосфера стала другой. Дмитрий Анатольевич, хоть и по-прежнему не разбирается в химии, зато понял одну важную вещь: быть отцом это не только давать советы, но и учиться у своих детей. А дочки, в свою очередь, поняли, что их папа не идеальный, но зато самый родной человек, который всегда готов ввязаться в новую авантюру, лишь бы быть рядом с ними. И пусть в этот раз экзамен был провален, зато уроки жизни оказались усвоены на отлично.