某日，小新（矢島晶子 配音）在河堤上撿到了一瓶神秘的液體，把它帶回家放在了冰箱里。哪知道美伢（楢橋美紀 配音）和廣志（藤原啟治 配音）在無意之中將其喝下，隔天竟然變異成為了動物。　　之后，一個神秘的環保組織SKBE擄走了小新一家人，而為首的，竟然是雙葉里的里長四膳守（山寺宏一 配音）。原來，四膳首是一位激進的環保主義著，妄圖通過一種神秘的藥物將破壞環境的人類全部都變成動物，而小新撿到的神秘液體就是還尚處于測試階段的藥物，四膳守準備將美伢和廣志當做實驗對象進行研究。在神秘女子維多利亞（后藤邑子 配音）的幫助下，小新一行人成功出逃，他們和春日部防衛隊一起，決心破解四膳守的陰謀。