在未来世界，由于痛失爱子，天才科学家天马博士（尼古拉斯·凯奇 Nicolas Cage 配音）创造出了机械人阿童木（弗莱迪·海默 Freddie Highmore 配音），想以此来作为儿子的替身，寻找安慰。虽然，阿童木拥有博士儿子的情感和记忆，而且先进的程序还在不断完善其情绪，并让他富有同情心。可是，博士始终无法接受失子之痛，对阿童木也不能正确对待，并认为他不是人类而将其抛弃。阿童木沦落为无家可归的流浪儿，而且还备受军方的四处通缉，并最终被抓住。军方要求天马博士拿掉阿童木的能源，让它变成军方机器人的能源配备。在最后时刻，天马博士突然醒悟，并协助阿童木逃走。面对军方的围追堵截，阿童木奋起反抗，最终一场惊世大战一触即发。在不断的旅行过程中，阿童木也逐渐成长，他也接受了自己这机械与人类结合的设计，并肩负起全人类生死存亡的重任。
被外星人控制的恐龙王对地球发起了攻击，迷你特工队在强大的力量面前屡屡挫败，关键时刻，曾经与恐龙王有着深厚友谊的少年——杨能否重新唤起恐龙王的记忆，一起来对抗外星人。
邪恶的宇宙海盗迪恩（胡谦 配音）得到了能够吸收力量的魔石，妄图凭此统治宇宙，天蛇星少主缪斯（李晔 配音）的能量被魔石吸收，性命岌岌可危，为了挽救缪斯，耶里梅斯出发寻找正气之铁，希望能够将它打造成煞魔圣剑，将迪恩彻底打败。 镜头来到棱石星，迪恩的魔爪伸向了这片宁静的土地，为了对抗这股强大的邪恶力量，战神联盟聚集到了一起，然而，迪恩的实力实在过于可怕，雷伊（孙晔 配音）、卡修斯（刘北辰 配音）和布莱克（吴磊 配音）等人接二连三的被吸入魔石之中。最终，盖亚（蒋可 配音）和赛小息（罗玉婷 配音）等人顺利的夺回了魔石，却也引来了迪恩派出的杀手。
