《萌宝战警》讲述了豆丁、可乐、可诺、石头四位天性正义善良的小朋友借助机甲武装的神奇力量，组成战队，在重重困难面前，众人齐心协力，善用科学，勇往直前，不畏艰险，用勇气与智慧战胜邪恶势力科学怪咖“铁算盘”，保卫家园小石城并寻找神秘失踪的豆瓣博士。
灰太狼受神秘人袭击后被抓走，小羊们根据蛛丝马迹将他寻回，却发现灰太狼眼神变得空洞呆滞，疑似大脑受到损伤。为解救同伴，喜羊羊带着伙伴们借助灰太狼发明的“脑波机”进入到灰太狼的大脑世界，他们在脑海里一个个光怪陆离的区域中历险，同时也认识到很多新的朋友，帮助他们探求真相找寻让灰太狼恢复正常的方法。大家历尽艰险眼看真相快要浮出水面了，不料灰太狼突然陷入昏迷，更大的危机正步步逼近……
