桂宝(王云飞配音)生活在蓝鲸市,他是个整天奇思妙想的超级天才,但他的新发明无意间引发了一场大麻烦,蓝鲸市长禁止了桂宝的发明权。正当桂宝失落之际,却收到了一封来自外太空的神秘邮件,竟然是宇宙顶级机器人发明大赛的邀请函。桂宝喜出望外,决定立刻向宇宙进发。与此同时,三位好友阿芹(杨天翔配音)、阿桃(唐小喜配音)、春妞(山新配音)误入桂圆号飞船,他们和桂宝一起来到了大赛的主办星球基美星,基美星的主人拖拉基公爵热情好客,同时来参赛的还有其它外星球的天才们。比赛中,桂宝顺利进入决赛,他发明的超级厨神机器人力克强敌,取得了机器人发明大赛的冠军。就在桂宝等人开心的返回地球的途中,桂宝号突然失灵,危难之际,神秘外星人救了桂宝等人,随之而来的,是这一切背后的真相……