某日，小新（矢岛晶子 配音）在河堤上捡到了一瓶奥秘的液体，把它带回家放在了冰箱里。哪知道美伢（楢桥美纪 配音）和广志（藤原启治 配音）在无意之中将其喝下，隔天居然变异成为了动物。　　之后，一个奥秘的环保组织SKBE掳走了小新一家人，而为首的，居然是双叶里的里长四膳守（山寺宏一 配音）。本来，四膳首是一位激进的环保主义着，妄图经过一种奥秘的药物将损坏环境的人类全部都变成动物，而小新捡到的奥秘液体便是还尚处于测试阶段的药物，四膳守预备将美伢和广志当做实验目标进行研究。在奥秘女子维多利亚（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同，决心破解四膳守的阴谋。