圣诞老人诺斯（亚历克·鲍德温 Alec Baldwin 配音）、复活节兔子（休·杰克曼 Hugh Jackman 配音）、牙仙（艾拉·菲舍尔 Isla Fisher 配音）和沙人，这些童年的守护者个个长生不老、力量强大又动作敏捷，他们的任务就是尽其所能保护所有孩子的天真与想象力，但一个心怀不轨的坏蛋出现了，他打算抢夺孩子们的希望和梦想来抹去守护者的存在。此时这群深受喜爱的英雄需要杰克冻人（克里斯·派恩 Chris Pine 配音）助其一臂之力，但这位新加入的守护者却只喜欢玩雪，对拯救世界毫不关心。从北极最深的隐蔽处、上海的屋顶到新英格兰的迷你小镇，守护者在世界各个角落进行一场规模浩大的战争以对抗邪恶又擅于蛊惑人心的的食虫人（裘德·洛 Jude Law 配音）。他的阴谋是到处散布恐惧来征服全世界，而唯一能够阻止他的就是相信的力量，以及守护者拥有的神奇魔力。
在海豹鎮長和企鵝教授的宣傳帶領下，海底社會認同了“外星人有害論”的觀點。小潛艇阿力偶然遇到來地球遊玩卻和父母走散的小外星人Wugu，通過瞭解，阿力發現外星人不但不危險，還很友好。爲了幫助Wugu找到父母，阿力和朋友貝貝踏上了冒險的旅程……
