一个普通的森林夜晚，对小熊大、小熊二宠爱有加的熊妈妈，在一场大火后离开了他们，两熊伤心不已……转眼多年过去，光头强带熊大熊二前往振兴岛参观机器人研究所，却意外得到了熊妈妈的线索，为此熊大、熊二一路探寻...

为了对抗天才威，保护动物和森林，导游光头强和熊大、熊二、赵琳再度团结，组成探险小队，上演一幕幕奇妙逗趣、惊险刺激、感人至深的全新探险故事。

童年光头强穿过神奇树洞来到大树幼儿园，与童年熊大、熊二等小朋友们一起快乐地学习，友善地相处，享受童年的美好时光，探索神奇自然科学的奥秘，发掘生活中的乐趣。本片以贴合学龄前儿童的视角，通过一个个健康幽默、益智欢乐的萌趣成长故事，引导孩子们从生活中领悟道理、在玩乐中学会知识、在游戏中学会思考，真正做到寓教于乐

熊强卷入了“铁甲怪”抢劫团的绑架事件，意外发现有个和妈妈长得很像的白熊。因当年被妈妈抛弃而无法释怀的熊大，冒险途中认出白熊就是妈妈。随着反派浮出水面，熊大得知了当年的真相，最终敞开心扉，相信妈妈的爱。