驾着嘻哈号上天探险的小羊们被灰太狼阻拦，争斗中，一股神秘力量出现并将所有人分散开来。喜羊羊为了寻找伙伴，乘着重组的嘻哈号踏上了冒险之旅。一路上，喜羊羊凭借着善良和勇敢，勇闯能生产天气的气象城、七彩斑斓的彩虹城等，并且多次击退灰太狼。最终喜羊羊找回了所有伙伴，完成了奇妙的天空之旅。

讲述了小羊们走出青青草原，在妙趣横生的发明星球刺激新鲜的发明生涯和励志激情的成长故事。《喜羊羊与灰太狼之发明大作战》通过小羊们与灰太狼斗智斗勇的爆笑故事，传递“想象是发明的源泉”和“发明应该用来帮助他人”的正能量，诠释了发明创造的真谛。

要讲述的是继大电影7后，羊羊们想念古羊族朋友了，计划带上百宝袋里的新科技物品，回远古时代度假。另一头，灰太狼带着老婆孩子想要去没有喜羊羊在的远古时代捉羊，不巧的是灰太狼和羊羊们在时空隧道撞车了，羊羊的百宝袋落在灰太狼手中。羊羊们的梦幻舒适的原始度假之旅就此泡汤了，于是疲倦的羊羊们打算返回青青草原，却发现了灰太狼的阴谋：利用高科技武器捉羊，让古羊部落陷入了前所未有的危机。古羊抵不过高科技武器，喜羊羊便与企鹅威哥一起，用企鹅威哥收集的武功秘籍和道具，对抗灰太狼。于是，原始道具对抗高科技武器，喜羊羊与灰太狼的故事即将在远古时代精彩上演。

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。

小狼人利用小羊把“时间宝石”击碎，导致各个时空的人和物传送到当下的青青草原，世界恐将被重置到史前年代。为阻止危机，众羊狼联合驾驶全面升级的嘻哈火车与天狼号穿梭时空，将胡乱闯入的人和物送回原来的时空。