五百年前，由石猴变化而成的齐天大圣孙悟空（张磊 配音）大闹天宫，最终被如来佛祖镇在了五行山下。此去经年，长安城内突然遭到山妖洗劫，童男童女哭声连连，命悬一线。危机时刻，自幼被行脚僧法明（吴文伦 配音）抚养长大的江流儿（林子杰 配音）救下了一个小女孩，结果反遭山妖追杀。经过一番追逐，江流儿无意中解除了孙悟空的封印，齐天大圣自然好好地将山妖教训了一番。因为封印未解开，悟空不得不护送江流儿和小女孩回长安，一路上又遭遇了猪八戒（刘九容 配音）和白龙马。 与此同时，妖王（童自荣 配音）绝不甘心失败，他躲在暗中，等待着给孙悟空一行致命一击的良机……

在一个电闪雷鸣的日子里，身陷囹圄的一只耳成功越狱，引起黑猫警长的高度重视。次日一早，崇拜黑猫警长的小猪三嘟被伙伴大壮拉走，偷偷进入了即将开幕的翡翠之星博物馆。博物馆的前身是一座宇宙飞船，六十年前由羊山博士亲手开发。正当他们玩得不亦乐乎的时候，两个小家伙突然看见了鬼鬼祟祟的一只耳以及一个身材魁梧穷凶极恶的邪恶之人。这个家伙声称曾遭羊山博士背叛，当得知羊山博士已经去世的消息，他一腔怒火无处宣泄。狡猾的一只耳怂恿对方将复仇对象转移到全城人们，等后天博物馆开幕之际将市民全部绑架。 三嘟趁乱夺走了一只耳手中的能量块，而黑猫警长即将面临前所未有的大挑战……