陽(yáng)光明媚的日子里，青青草原上灰太狼（張琳配音）與喜羊羊（祖晴配音）圍繞被抓獲的懶羊羊（梁穎配音）展開(kāi)斗智斗勇。關(guān)鍵時(shí)刻狼堡突發(fā)震動(dòng)，被神秘力量傳送至人類(lèi)世界某游樂(lè)場(chǎng)。為保護(hù)灰太狼一家安全，村長(zhǎng)使用看護(hù)機(jī)將其變?yōu)槿诵文?。初識(shí)人類(lèi)社會(huì)的狼族既好奇又慌亂，接連引發(fā)啼笑皆非的誤會(huì)。眾人驚覺(jué)小灰灰意外失散后，分頭尋找途中揭露了邪惡商人皮總（高全勝配音）的陰謀——其助手黑尾蛇暗中捕捉小灰灰作為實(shí)驗(yàn)籌碼。為營(yíng)救孩子并奪回狼堡控制權(quán)，灰太狼聯(lián)合喜羊羊展開(kāi)反擊，在游樂(lè)場(chǎng)機(jī)械陣列中與反派勢(shì)力周旋。最終眾人通過(guò)智慧破解傳送裝置，帶著小灰灰（趙娜配音）與皮總一伙展開(kāi)決戰(zhàn)，成功啟動(dòng)狼堡返回草原的能源核心，在游樂(lè)場(chǎng)崩塌前全員平安歸返青青草原。