星星球的人们发现了一个新星球（古灵星），它是一颗神秘的星球，上面蕴含着各种神秘的资源。校长和博士率领五个超人去探险，他们无意中探入了古灵星的地下城，探秘失落的文明。灰心星球司令派大小怪在探险队卧底，随时窃取探险（即能源石）的成果，并带回灰心星球。超人们一边应付新环境，一边应付来自暗处的各种破坏。《开心宝贝之古灵星历险记》为《开心宝贝》系列第六部，整部动画延续了前几部的诙谐幽默。

星星球与灰心星球结成同盟，超人们展开了在灰心星球的冒险。大大怪和小小怪的侵略方法也更加花样百出，他们不止侵略星星球，连童话世界也开始破坏，而且危害越来越大。为了应对大小怪的侵略，宅博士帮助超人们升级了机车，让超人们更好地守护星星球。

开心超人除了保护星星球，更多是带领星星球居民寻找快乐。灰心星球在多年前曾经派出过大批的侵略军来到星星球，但因飞船失事，那些侵略军全都失散在星星球。大大怪和小小怪弄到了当年的名单，企图在星星球活佛济公3寻找当年的侵略军并唤醒他们，然后侵略星星球。

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…...