《新大头儿子和小头爸 爸》在美术设计、情节把控、视觉效 果、语言节奏等方面均比老版有了全 新的提升，并邀请央视著名主持人董 浩、鞠萍、刘纯燕加盟配音，月亮姐 姐演唱主题歌。在主题诠释方面，新 版不仅延续了老版对亲情观和父子情 的体现，更进一步强化了“绿色、健 康、轻松的动画片”和“陪伴型共同成 长”的理念，向社会、家庭传达了热爱 生活、家庭和谐的强大正能量。
1889年，世界正处于工业革命蓬勃发展的时代，国与国之间交往密切，距离一下子被拉近。然而贪婪仍是主流，欧洲列强在亚非地区展开掠夺，战争的阴影始终笼罩在世界的上空。当年在法国巴黎举行的万国博览会上，酷爱发明的14少年让（日高のり子 音）结识了来自马戏团的女孩娜蒂娅（鷹森淑乃 音）。黑色的头发、褐色的皮肤以及周身散发的神秘气质另让倍感好奇，而他很快便和娜蒂娅卷入一场纷争之中。钟爱宝石的格兰蒂斯及其两个手下汤姆和汉森对娜蒂娅胸前佩戴的蓝宝石展开围追堵截，他们此时还不知道，这块宝石隐藏着惊人的秘密。在接下来的日子里，让和娜蒂娅围绕这颗宝石展开了一连串的大冒险…… 本片根据科幻小说《海底两万里》和《神秘之岛》改编。
安史之乱爆发后数年，吐蕃大军攻打西南。大唐节度使高适交战不利，长安岌岌可危。困守孤城的高适向监军太监回忆起自己与李白的一生往事。
2019年，现代科技高度发达，机器人普及到人类世界的方方面面。中央种子岛高中机器人部，是一个只有两个人的小团体，痴迷于掌上游戏的八汐海翔（木村良平 饰）和超级喜欢机器人的部长濑乃宫秋穗（南条爱乃 饰），面临因人数过少而废部的局面。小秋梦想带着本部最大的梦想——等高大小的机器人GUNVARL参加来年举行的东京市博会。为了顺利征得经费，机器人部必须在ROBO-ONE大赛上取得优胜。峰回路转、紧张刺激的比赛后，机器人部顺利存活，还吸纳了在机械方面拥有极高天赋的日高昴（细谷佳正 饰）入部。巨型机器人的建造有条不紊地进行着，瑰丽的梦想恣意绽放，而阴谋的黑影也悄悄笼罩种子岛，这一切全与九年前的事件息息相关…… 本片根据志仓千代丸的原作改编。
