在晴朗明媚的一天，羊村正舉行防禦系統揭幕儀式，這是慢羊羊村長的最新發明，該系統可以抵制上千伏的電壓。誰知這時灰太狼突然出現攪局，不久前他發明了羊味罐頭，由此成為當今最炙手可熱的科學家，可是沒能抓到小羊依然是他心中隱隱的傷痛。灰太狼操縱天氣控制器與羊羊特工隊展開殊死搏鬥。受傷的喜羊羊偶然結識了熊貓旺財，而對方的真實身份是滅絕了許久的蛇。受挫的灰太狼專心升級天氣控制器，卻忽略了老婆和灰灰的感受，而他的失誤也導致天氣控制器失控。危難時刻，青青草原的各位意外發現久遠以前蛇族發明的諾亞神舟。可是為了啟動神舟，必須得到蛇族的幫助。為此，羊羊特工隊和機械喜羊羊踏上兇險莫測的冒險旅程……
本片為《喜羊羊與灰太狼》系列第五部劇場版動畫。