美好的周末假期，小新和爸爸广志一起去看机器人的科幻电影，走出电影后的父子俩兴奋地大玩合体游戏，谁知广志却不慎扭伤了腰。忍受不了老婆的碎碎念，广志去医院看病，可是周末医院休诊，父子俩只得来到公园休息，结果还被妈妈团赶了出去。当父子俩走在回家路上的时候，广志被一家按摩店的美女招待员所吸引，于是把小新打发回家，自己则跟着对方进入店里。从昏迷中醒来的广志以飞快的速度回家，结果吓到了全家人，原来他被美容院改装成机器人。最初的震惊恐惧之后，野原家渐渐习惯了这个家务全能的新爸爸。然而随着城市中机器爸爸越来越多，潜在的危机则悄然浮出水面……

故事发生在梦的世界里。剧团一人从很早之前就一直对“梦”非常感兴趣，这次他将“梦”选为作品的主题，要为观众们展现出“梦”不可思议的魅力。在本作中，小新立志要改变一名少女的命运，并且拼命帮助朋友。

小新今年5岁了，不要以为他是那种懵懂无知的小孩，他其实人小鬼大，收养了一条棉花糖一样的流浪狗——小白，还经常讲些无厘头的笑话。小新的妈妈是一个全职主妇，粗心而又有点神经质的她经常被小新捉弄得七窍生烟，爸爸野原亦经常被这两母子搞得晕头转向。

影片讲述小新被从太空飞来的白光赋予了神秘的力量，他可以通过自己的屁股，悬浮玩具和手卷寿司等物体。沐浴在暗光中获得超能力的男人想要毁灭世界，当日本即将被恐惧统治时，小新挺身而出。

CLAMP学园是由妹之山财团所投资设立如城市般的学园。妹之山财团理事长最年幼的儿子妹之山残为小学部学生会会长，他为了守护全世界的女性以及帮助同学解决他们的烦恼，而带领着小学部学生会内优秀的少年干部：鹰川苏芳和伊集院，成立了“CLAMP学园侦探团”