光头强爸爸突然到访狗熊岭，向来严厉古板的强爸却对光头强嘘寒问暖，而朝夕相处却未能缓和关系，反而导致了父子矛盾的爆发。在一次激烈的争吵中，光头强和两熊被“缩小机”意外缩小，毫不知情的强爸伤心离开，并无意间带走了“缩小机”。于是，光头强和两熊踏上了追赶强爸和机器的“微观世界”冒险之旅。