泱泱天道，强者无敌！上古丹法，照破山河万朵；焚天宝剑，湮灭宇宙轮回；修罗血脉，埋...
故事发生在炎热的夏天，青青大草原酷热难耐。刚好这一天，慢羊羊村长（高全胜 配音）收到了来自冰极科考队的来信，信上说这里发现了远古的遗迹，因此邀请村长前去一起考察。一听说能去到一个凉爽的地方，于是懒羊羊（梁颖 配音）缠着村长带他们乘坐嘻哈火车一同前往冰极。结果旅途并不顺利，羊村一行掉入了一个冰洞，期间意外发现了远古遗迹。而就在此时，坏心眼的淘淘（邓玉婷 配音）再度出现，他向喜羊羊（祖晴 配音）一行发动攻击，并且误导喜羊羊击碎了遗迹中的时间宝石。这下可坏了，整个时空发生错乱，甚至远古的恐龙都被传送了过来。 更糟糕的是，如果不能及时把所有时空迷失者送回原来的时间，那么一周后世界将被重置为汪洋大海……
灰太狼受神秘人袭击后被抓走，小羊们根据蛛丝马迹将他寻回，却发现灰太狼眼神变得空洞呆滞，疑似大脑受到损伤。为解救同伴，喜羊羊带着伙伴们借助灰太狼发明的“脑波机”进入到灰太狼的大脑世界，他们在脑海里一个个光怪陆离的区域中历险，同时也认识到很多新的朋友，帮助他们探求真相找寻让灰太狼恢复正常的方法。大家历尽艰险眼看真相快要浮出水面了，不料灰太狼突然陷入昏迷，更大的危机正步步逼近……
