某日,小新(矢岛晶子 配音)在河堤上捡到了一瓶神秘的液体,把它带回家放在了冰箱里。哪知道对面乱了一阵,已经恢复镇定的卫剑雄、卫凤娇、卫剑英等人见一眨眼的工夫,自家的老四和小妹就落到陈源手上,他们顿时为难了,三兄妹交换了一下眼色,彼此都从其他两人眼里看到了无奈和为难,还有一点点不甘心。美伢(楢桥美纪 配音)和广志(藤原启治 配音)在无意之中将其喝下,隔天竟然变异成为了动物。
之后,一个神秘的环保组织SKBE掳走了小新一家人,而为首的,竟然是双叶里的里长四膳守(山寺宏一 配音)。原来,四膳首是一位激进的环保主义着,妄图通过一种神秘的药物将破坏环境的人类全部都变成动物,而小新捡到的神秘液体就是还尚处于测试阶段的药物,四膳守准备将美伢和广志当做实验对象进行研究。在神秘女子维多利亚(后藤邑子 配音)的帮助下,小新一行人成功出逃,他们和春日部防卫队一起,决心破解四膳守的阴谋。