本剧讲述超级飞侠与超级宠物们乘着迷你基地前往世界各地旅行，在旅行过程中邂逅世界各地的小朋友，并帮助小朋友们解决种种困难和问题的故事。如在冰岛海域，他们通过声波探测设备，帮助海豚宝宝找到了海豚妈妈；在喜马拉雅山脉附近，他们把快要滚下山坡的小男孩基玛和爸爸以及巨雪人宝宝安全救下。尽管困难不断，但超级飞侠和超级宠物们每次都会带着炫酷的装备，圆满地解决问题。
《新大头儿子和小头爸 爸》在美术设计、情节把控、视觉效 果、语言节奏等方面均比老版有了全 新的提升，并邀请央视著名主持人董 浩、鞠萍、刘纯燕加盟配音，月亮姐 姐演唱主题歌。在主题诠释方面，新 版不仅延续了老版对亲情观和父子情 的体现，更进一步强化了“绿色、健 康、轻松的动画片”和“陪伴型共同成 长”的理念，向社会、家庭传达了热爱 生活、家庭和谐的强大正能量。
阿斯嘉特大战已经过去五年，世界在金蝰蛇和“东安联”的支配下，维持着虚假而脆弱的和平。瑞为了复活赫雅重现商都，试图找到被金蝰蛇集团独吞的“圣柜线索”。然而一个与II型文明息息相关的神秘组织“黄昏使者”，早已经盯上了圣柜和瑞......
天净沙命令五败之伤帮他进入了魅谷，在心中解释“与其回到玖宫岭，倒不如去昧谷破坏传送门，这样既可以阻止零的继续侵入，还可以让假叶和霸零不能顺利退出玖宫岭。”……这边的胄已经离开试炼场地，情况有些逆转，还好有子言等人……褪忆林的情况还很乐观，但是学生宿舍那里，山鬼谣居然来到了？！而弋痕夕老师那边，碧婷和游不动受伤了，在弋痕夕老师为两人疗伤时，出现是谁？辗迟那边，辗迟被胄骗到了心境的另一边，胄开始吸取辗迟的零力……
谁说猫鼠不能做朋友？谁说损友不能一起拯救世界？在一个多种动物组成的现代化世界里，动物特工局精英张大威（猫）在因缘际会下结识废柴技术宅阿丘（鼠），当傲娇成性、嘴硬心软的张大威遇见幽默呆萌、重情重义的阿丘，会发生什么欢乐逗趣的故事？这对被卷入一场惊天阴谋的猫鼠搭档，在破案的途中联合其他伙伴各显神通，斗智斗勇。随着一个名叫“寒冰魔鬼”的幕后黑手的出现，令人不寒而栗的真相渐渐浮出水面……
