本剧主要讲述了超人们要加入超人联盟考核过程中发生的事，同时伽罗外出研究能源核的秘密。剧情上，本季首次采用了双线交织的方式；人物上，本季不仅有白连发、玖、波波、汉克等新人物的加入，还有断刀流、少龙、张郎、亦菲等老人物的回归。

星星球机器人感染木马程序开始伤害人类，由于这种木马程序年代久远，只有过去的时空才能研发出来，于是开心超人回到过去的灵光星，寻找能清除木马程序的和平代码。但没想到的是，开心超人居然回到了和平代码还没有研发成功的时空，此时人类与机器人处于矛盾大爆发的时候…...

超人联盟缴获了一个预言球，预言球预言星星球谜瑞岛的人鱼公主会变成泡沫消失，并引起星星球海洋危机。五超人接到超人联盟的任务，前往谜瑞岛人鱼部落阻止预言发生。没想到魔法师乐呵呵还是夺走了人鱼公主的歌声，让人鱼公主变成了泡沫，超人们未能阻止预言的发生。最后不放弃的超人们合力打败了乐呵呵，救回了已经变成泡沫的人鱼公主，同时拯救了海洋世界。

超人为了保护星星球，与来自灰心星球的大大怪、小小怪斗智斗勇。这里不止有超人打怪兽，大小怪侵略星星球，还有他们在星星球发生的各种爆笑故事。

五超人和伽罗在潮博士的请求下，前去拯救被黑煞统治的平行时空的星星球。然而面对十分强大的黑煞，超人们毫无招架之力。在得知只有开天辟地斧能打败黑煞后，超人们和伽罗以及潮博士一起踏上了寻找开天辟地斧的冒险之旅。