コールドスリープした司を救う為、人類石化の黒幕に挑む千空たち。航海に必要な神腕船長・龍水を仲間に迎え、気球でお宝探索へと乗り出した。まずは船の燃料となる石油を探しつつ、空からの情報で科学王国周辺の地図を作っていくメンバーたち。そんな中、村人の食糧問題に直面した千空は、大樹たちと共にある事を始める。人類が謎の光により石化して数千年――。遂に、千空たちは人類未踏の新世界へと突き進む!!
大樹たちの働きにより、大きな小麦畑を手に入れた科学王国。しかし、自ら焼いたパンは硬く黒焦げ状態。絶望した千空たちはプロのシェフを叩き起こす事を決意！ 石化前、龍水に仕えていた執事兼シェフのフランソワを目覚めさせる。千空に保存食にもなるパンをオーダーされたフランソワは、その“欲しい”に応える為に動き出す。一方、千空も記者である南の“欲しい”に応える為、とある科学アイテムを作り始める。
手に入れたカメラで、気球から航空写真を撮る千空たち。しかし、写真からも油田は見つけられないまま、季節は実りの秋を迎えていた。フランソワは料理の食材を集める為、スイカと共にイノシシやトリュフを探す。それを見た千空も、イノシシを油田探しに利用できないかと思い付き……。そんな中、新たな科学アイテムを試す千空たちの通信が何者かによって妨害されて……!?
突如千空たちに不気味なメッセージを送ってきた “ホワイマン”。その正体を突き止めるべく千空、龍水、クロム、ゲン、羽京の五知将による、科学王国の戦略会議が始まった。姿の見えない敵に対抗する為、科学の眼であるレーダー＆ソナーを作り、ホワイマンを炙り出そうと考える千空。その空も海もスケさせるレーダーの性質を知ったクロムは、何かを思い立って……。
クロムの活躍により鉱山を発見した科学王国。船造りに必要な大量の鉱石や石油を運ぶ為、トロッコやアスファルトの舗装道路を作り、物流ネットワークを手に入れた！しかし、大型機帆船造りは技術的に難航し、千空は計画変更を余儀なくされる。そんな中、誰よりも機帆船に思い入れのある龍水が、ある事を提案。大海原へ出る為の船造りがクライマックスを迎える！
遂に完成した科学船ペルセウス号。選抜メンバーが乗船し、人類未踏の大海原へと飛び出した！ 目指すはかつて百夜たちが遺した宇宙船ソユーズが眠る、百物語“はじまりの地”。出発前にルリから代々巫女に伝わる百物語を聞いた千空は、スーパーレアアイテムの“プラチナ”が、ソユーズの中にあると確信していた。そんな中、乗船しているとある村人が、今まで隠していた重要な秘密を明かす！
プラチナが眠るとされる宝島へと辿り着いた千空たち。早速、島の出身者であるソユーズと共に探索を開始する。同じく船での待機組も、島の周辺や海底を調査。羽京は、かつての無人島に大量の石像がある事に疑問を抱く。そんな中、船上の龍水は、何者かの視線を感じて――。一方、千空たちは科学捜査を駆使して初の島民を発見。情報を得ようと近づくが……。
島の美少女、アマリリスを仲間にした千空たち。アマリリスは５年前、この島の頭首に仕える２トップ・モズとキリサメが石化武器を使うのを見て以来、密かに奪うチャンスを狙っていた。その事を聞いた千空は、早速頭首の周辺を探る為、潜入作戦へと動き出す！
しかし、計画に必要な科学のラボは占有されたペルセウス号の中。遠くから船の様子を伺うが……。
船が襲われた時、龍水の助けで生き残っていたスイカ。同じく、海中にいた銀狼も石化光線から逃れ、イバラたちに占有されたペルセウス号の中に隠れていた。二人はコハクからの決死のメッセージを受け取り、ラボカーを千空たちに届けようと船からの大脱走を試みる！ 一方、千空は石化武器の秘密を探る為、島の後宮への潜入作戦を続行。科学を使ったコハクのビューティー大改造がスタートする！
科学の力で、見事美しく大変身したコハクと銀狼。頭首が持つ石化武器を奪う為、アマリリスと共に“カワイイ選抜”に参加し、後宮入りを狙う。科学のスパイアイテム、イヤリング型インカムで千空からの指令を受けつつ、敵の本拠地を探るコハク。千空も頭首たちとの空中戦に備え、新たな科学アイテムを準備していたところ、潜入中のスパイチームからある暗号メッセージが届く。
敵の本拠地へ潜入中のコハクは、そこで、スーパーレアアイテム“プラチナ”が眠る宝箱・ソユーズを発見！ しかし、プラチナは分厚いコンクリートの塊で覆われていて、簡単には取り出せない。千空はコハクと連携し、敵に気づかれない様にプラチナを奪う、宝箱開封ミッションに挑む！かつてこの島で生涯を過ごした百夜が、千空の為に遺してくれた大切な宝を手にいれる事はできるのか……⁉
宝島に眠るスーパーレアアイテム、プラチナをゲットした千空たち。早速、プラチナを使った科学クラフトで硝酸を作り“復活液無限生産マシーン”を手に入れた！まずは、職人カセキを目覚めさせたい千空だが、石化された科学王国の仲間はイバラたちによって海に捨てられてしまう。そんな中、千空は後宮に運ばれた龍水を先に救出すべく、潜入中のコハクと協力し、仲間の奪還へと動き出す！
狂気のバラバラ脱獄により、見事復活を果たした龍水。クラフトした酸素ボンベを使って海底の大樹を目覚めさせ、共に協力して職人カセキを救出した。カセキの復活により、三次元最強の武器“ドローン”作りを一気に進めていく千空。残りの仲間も次々と復活させ、反撃の準備を進める。一方、後宮に潜入中のコハクたちスパイチームは、島のある重大な秘密に迫っていた……!!
島の頭首が石像である事を暴き、イバラの手によって致命的な傷を負った銀狼。コハクのとっさの判断により二人は自ら石化され、千空たちの助けを待つ。一方、仲間を次々と復活させ、反撃の切り札ドローンをゲットした千空。混乱の中から脱出してきたアマリリスの情報を聞き、敵の内情を探る。そんな中、千空たちの前に突如、石化王国の最強戦士・モズが現れた……!!
モズに隠れ家を突き止められ、窮地に陥る千空たち。しかし、ゲンがとっさに仕掛けたディールゲームによって、お互いの利益の為、一時協定を結ぶ事に。早速、モズと千空たちによる陰謀大作戦がスタート！侵入者のフリをしたモズの闇討ちで石化王国に脅威を与える中、千空たちは密かに戦闘武器をパワーアップ！科学装備も準備して、いよいよ石化王国との最終戦に挑む！
遂に始まった科学王国vs石化王国の最終決戦！勝利条件である敵の石化装置を奪う為、千空たちはフード戦士に扮して先制攻撃を仕掛ける。金狼が先頭で攻め込む中、龍水たちは物陰からドローンを待機。キリサメが石化装置を投げるタイミングを伺うが……。一方、敵の司令塔であるイバラもモズの動きを警戒し、卑劣な手口で千空たちを追い込もうとしていた！
キリサメの持つ石化装置が、イバラの仕掛けたフェイクである事に気づいた千空たち。急遽ラボカーで引き返すも、イバラは島全体を石化光線で包み込もうとしていた！イバラを止める為、ペルセウス号へと乗りこむ千空たちだが、そこへ協定が無効になったモズも現れる！容赦なく襲い掛かるモズに追い詰められた千空は、最後の切り札として、ある男を目覚めさせる……！
頭首の石像を運び出し、イバラの悪事を白日の下に晒した大樹たち。真実を知ったキリサメは、イバラによって石化されてしまう。そんな中、銃を持っていた陽が残り1発の弾丸をイバラに放ち、石化装置をゲット！最強武器を手に入れて喜ぶ陽だが、イバラも必死に奪還を狙う。一方、石化から復活した氷月は、天性の強さを誇るモズとの戦いに苦戦を強いられていて……。
イバラの策略により、石化の光で覆われていく宝島。科学王国の仲間たちや島民も次々と石化され、船上で光を免れたイバラだけが生き残った。しかし、勝利を確信したイバラが島に上陸すると、そこにはたった一人、科学で石化装置に打ち勝った千空が立っていた！遂に石化装置を巡る宝島での戦いも、千空vsイバラの大将戦クライマックスを迎える……!!
ドローンを使った三次元の戦いで、遂にイバラとの大将戦に勝利した千空。早速クロムを復活液で目覚めさせ、他の仲間たちも次々と復活させていく。潜入先で深手を負った銀狼と、共に石化したコハクも無事目覚め、千空と再会を果たす。そんな中、科学王国にいるルリと無線で連絡を取る千空たちは、突如、通信を遮断され、衝撃的なメッセージを受信する！
数百年の石化から目覚めた松風によって、かつて石化装置は、ある日突然空から大量に降って来たという情報をゲットした千空。謎の通信を繰り返すホワイマンは月面にいると確信し、ホワイマンの正体を突き止める為、月に行くと宣言する！まずは科学王国へと戻る為、出航の準備を進める千空たちだが、頭首の息子であるソユーズは、複雑な想いを抱えていた……。
宝島に残るソユーズたちと別れ、科学王国へと帰還した千空たち。ルリや未来との再会を果たし、早速ゲットした石化装置で、コールドスリープされた司を目覚めさせようと試みる。しかし、石化装置は既にエネルギー切れの可能性があり……。
