讲述了小羊们走出青青草原，在妙趣横生的发明星球刺激新鲜的发明生涯和励志激情的成长故事。《喜羊羊与灰太狼之发明大作战》通过小羊们与灰太狼斗智斗勇的爆笑故事，传递“想象是发明的源泉”和“发明应该用来帮助他人”的正能量，诠释了发明创造的真谛。

羊羊们想念古羊族，计划带上百宝袋里的新科技物品，回远古时代度假。另一头，灰太狼却带着老婆孩子想要去没有喜羊羊在的远古时代捉羊，不巧的是灰太狼和羊羊们在时空隧道撞车了，羊羊的百宝袋落在灰太狼手中......