喜羊羊与灰太狼意外被带到了未来世界，为了回到自己的时空，二人与未来的小羊们收集分散的象星石碎片。但过程中，一神秘反派也派遣厉害的手下来抢夺碎片，于是双方势力开展了精彩纷呈的碎片争夺战。
玉皇大帝就把谁都不愿意干的、整理天庭档案的工作交给了他们。几位成员没想到，天宫里所记录的档案是 “体验式”的，每一个管理员可以介入该档案所记录的事件回忆中进行体验。 于是，夺宝旅行团的一行人由此开始了一场场改写档案的新奇历险。
青海湖边生活着一群草原上的舞者——对角羚。族群中一直传说草原东头的铁路后面撼天动地“火神” ，虽然族群一直 被狼患威胁，却不敢越界。而族群中的小对角羚“莫吉”偏偏好奇心重，对“火神”颇感兴趣。在一次躲避狼袭的时候，受伤 的莫吉越过长老说的“危险线”（铁轨），来到了“火神”的地盘。被在此工作的科学家罗韧平父女所救。罗韧平爱弹钢琴， 莫吉沉迷罗韧平的琴声翩翩起舞。女儿罗静静却因琴艺不佳，不能打动莫吉。罗韧平工作神秘而繁忙，不经常回家。想念爸爸 的静静一心想弹出和爸爸一样优美的曲子让莫吉起舞，给父亲一个惊喜。该作以建国初期我国独立制造核武器为背景，通过卡通动物视角和科学家父女情展现了“两弹一星”精神。
