ある日、河川敷でミステリーサークルを発見したしんのすけとかすかべ防衛隊の仲間たち。そこで探しものをしている綺麗なおねえさんと出会う。一緒に探すことにしたしんのすけたちだが、お姉さんには大きな秘密があった!! ひょんなことからＵＦＯに乗り込み、ついに宇宙へ進出!? かすかべ防衛隊と一緒に、太陽系やハビタブルゾーン、系外惑星などについて学ぼう! そして、彼らは無事に地球へ帰ることができるのか!? 宇宙をおマタにかけた大冒険が今、始まる!