百变校巴和小朋友开心的火星游学之旅继续展开。他们深入探访火星上的不同人造天穹，感受人类利用火星独特的地理环境与自然景观，积极开发和建设火星的创造性成果。他们参观天空天穹，感受作为地球和火星物资中转站的繁忙；来到未来的火星之肺生机天穹，参与拯救小蓝藻，重建生机天穹的任务；深入海洋天穹，探访在海底生活的各种仿生海洋生物。在他们的冒险中，灰灰哥哥引发各种大大小小的危机。这时，百变校巴变身多种形态，迎难而上，化解危机，让小朋友们火星游学之旅充满欢乐与笑声。
故事延续第二季主线，灵界与斗魂卫在利益纠葛之下冲突不断，本季灵界派出强盛军队欲对斗魂卫赶尽杀绝，两方势力都在以正在举办门宗大会的五法山为中心汇集，在这里发生着惨烈的战斗与冲突。
