1937年12月，侵华日军继攻上海之后，在华中司令官松井石根大将的指挥下发动九个师团和一个飞行团的兵力，三面围攻民国首都南京，中国守军虽奋勇抵抗，但终因实力悬殊，在日军的进攻下节节败退，12月12日南京保卫战进入最惨烈的阶段，外围防线已经全部被日军突破，南京岌岌可危。国民党南京省党部宪兵五团少校、中共地下党员代号“独狼”，在一次锄奸行动中，为解救战友“八音盒”遭省党部宪兵队怀疑被关押，独狼与组织上失去联系。 一队日军扮作国军骗开南京中华门，守城国军发现上当后双方展开厮杀，独狼在监狱中听到外面的枪炮声，监狱围墙被炸出一个窟窿。狡猾的日军向城楼上奔去，浅野正二攻占中华门，日军指挥部收到信号后派主力攻向南京。独狼无处可去，他无法坐视不管，他捡到一支步枪，并冒充一名教导总队中校营长林杰森的身份。

奇猫国遭到妙狗国的占领，喜羊羊在妙狗国醒来，发现与同伴分散在了妙狗国的不同区域。历经千辛万苦，喜羊羊找齐伙伴并意外解开封印获得新奇力，谁料这一切都是狗国王的阴谋！

本剧集是《羊村守护者》系列的第四部作品，延续了之前系列妙趣横生的风格以及跌宕起伏的情节外，还创新性地呈现出高科技的未来世界，通过遇见未来的朋友，叙述羊狼间真挚的友情，既能让观看的小朋友产生巨大的新鲜感，又能使他们从故事背后读到友情、亲情的宝贵与美好，更加珍惜朋友间的情谊，同时传递出不怕困难、突破自我的正面价值观。

微观世界传来求助信号，喜羊羊和小伙伴们用灰太狼的发明变身成迷你小羊，坐上慢羊羊给他们的炫酷小车，去到微观世界，各展所能帮助大家解决各种各样的难题。羊羊们在冒险中也学会从不同的角度去看待世界，善待每一个小生灵。

智羊羊夫妇遭细菌大王冰封前一刻，将冰冰羊传送到草原，寻求喜羊羊的庇护，不料细菌大王为解封能力追到草原，操控灰太狼捉住冰冰羊。危急时刻，幸好众小羊及时赶到，获得超能魔方的能量，救出冰冰羊。然而，面对细菌大王不断招来的新伙伴，众羊狼必须与其斗智斗勇，为保护冰冰羊、助其找到哥哥而一路护航。