晴朗宁静的一天，野原一家的孩子们爆发了激烈的争吵。新之助（矢岛晶子 配音）为了布丁和妹妹向日葵（こおろぎさとみ 配音）闹得不可开交。情急之下，小新甚至喊出“我不要妹妹了！我不需要向日葵了！”的话来。话音刚落，神秘二人组便突然出现在他面前。他们声称可以帮忙“保管”向日葵，并且拿出协议书让小新在上面签字。小新欢欢喜喜地签了字，谁知转眼间野原一家便被悬浮于高空中的UFO吸走了。经过战战兢兢的宇宙旅行，他们来到了地球的兄弟行星——向日葵星。可怜的广志（藤原啓治 配音）和美伢（ならはしみき 配音）当然不知道小新背着他们签了一份不知好歹的“宇宙合同”，更想不到的是如果向日葵不能成为外星公主的话，向日葵星和地球都将遭到毁灭的厄运。 在地球和妹妹面前，新之助面临着重大的选择……