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因为一块布丁，野原新之助（矢岛晶子 配音）和妹妹向日葵（こおろぎさとみ 配音）激烈争吵，身为哥哥他自然受到爸爸广志（藤原啓治 配音）和妈妈美伢（ならはしみき 配音）的训斥。小新恼羞成怒，扬言“不要当哥哥！不要妹妹了！”就在此刻，一胖一瘦两个绿衣人出现，声称愿意将小葵收养，以向日葵公主的身份展开新的生活。一道刺眼强光过后，签订了协议的野原一家被吸入UFO，开始了吉凶未卜的宇宙旅行。
从向日葵星国王口中得知，当前这颗星球和地球正面临前所未有的危机，一旦二者间的平衡受到破坏，两颗星球都将迎来毁灭的厄运。而向日葵，正是防止危机的关键……