野原一家难得准备享用豪华烧肉晚餐时，一位自称来自未来都市"Neo Tokio"的少女多美子突然出现。她告诉5岁的小新，成年后的他被未来都市的统治者金有增藏绑架，需要现在的小新前往未来解救自己。小新决定和多美子乘坐时光机前往未来世界。刚抵达"Neo Tokio"，他们就遭到金有增藏派出的刺客追击。在逃亡过程中，小新发现这个未来世界已被黑暗笼罩。为了拯救未来的自己、帮助多美子，也为了让"Neo Tokio"重获光明，小新展开了一场跨越时空的冒险。面对重重危机，这个5岁男孩能否成功解救未来的自己？他与多美子之间又会发生怎样的故事？一场关于勇气与希望的特别行动就此展开。