喜羊羊与灰太狼意外被带到了未来世界，为了回到自己的时空，二人与未来的小羊们收集分散的象星石碎片。但过程中，一神秘反派也派遣厉害的手下来抢夺碎片，于是双方势力开展了精彩纷呈的碎片争夺战。
炘南（吴建飞 饰）、北淼（柏栩栩 饰）、东杉（郭帅 饰）、西钊（张超 饰）和坤中（秦炎仕 饰）分别是来自五个不同村落的五位少年，因为继承了太阳系的守护者太阳星赐予地球的五颗光影石的力量，五人拥有了能够召唤神秘武器光影铠甲的能力。 他们的对手是邪恶而又残暴的暗影大帝。因为嫉妒地球的生机勃勃，暗影大帝派出了暗影五行魔入侵了地球。他们所带来的魔灵石拥有着黑化一切的能力，意在将地球上的生物赶尽杀绝。就这样，在代表光明的守护者和代表黑暗的暗影大帝之间，展开了一场激烈的战斗。少年们凭借他们的智慧和勇气，获得了一场又一场的胜利。
平静的一天，喜羊羊、沸羊羊在追逐一个神秘之人的过程中遭到了灰太狼以及恐怖的机械龙的攻击。在此之后，他们得到来自龙乐园的5个小家伙：变色龙、钻地龙、朦龙龙、七窍玲龙和轰龙龙的救助。从小龙的口中得知，龙乐园遭到机械龙无情的袭击，另一国度的危机也间接影响到了宁静祥和的青青大草原。与此同时，喜羊羊的父母也在时空旅行中遭遇意外。为了让龙乐园和青青大草原恢复原状，也为了拯救智羊羊和丽羊羊，羊村的小伙伴全副武装前往龙乐园寻找传说中的龙笛。原本打算去丈母娘家避难的灰太狼，也意外卷入了这场新的冒险之中…… 本片为动画片《喜羊羊与灰太狼》第4部剧场版。
