光头强（谭笑 配音）和爸爸（孟雨田 配音）之间的关系一向不算太好，两人分居两地，很少有联系。这一天，光头强的爸爸突然来到狗熊岭探望自己的儿子，虽然爸爸对待光头强照顾的十分周到，但三观不合的两人之间还是很快就发生了冲突。 在父子两人又一次爆发激烈的争吵时，光头强和熊大（张伟 配音）、熊二（张秉君 配音）意外的被“缩小机”给变小了，并不知道事件真相的光头强爸爸以为儿子失踪了非常的伤心，遂选择了离开。他并不知道的是，自己在无意之中带走了缩小机。就这样，为了恢复原本的尺寸，光头强带着两头熊开始了寻父之旅，被缩小后的三人需要面对的，是平常万万想象不到的困难和麻烦。
卡罗琳·劳伦斯 汤姆·肯尼 劳伦斯先生 玛丽·乔·卡特利特 克兰西·布朗 比尔·法格巴克 罗德格尔·邦帕斯 迪·布拉雷·贝克尔 Christopher Hagen 瑞欧·亚历山大 Ryan Begay 伊利娅·伊索雷利·保利诺 马修·卡德瑞普 旺达·塞克丝 吉尔·塔利 克雷格·罗宾森 格蕾·德丽斯勒 约翰尼·诺克斯维尔 凯瑞·华格伦 Miles Hall
劳伦斯先生 克兰西·布朗 汤姆·肯尼 迪·布拉雷·贝克尔 比尔·法格巴克 罗里·艾伦 玛丽·乔·卡特利特 凯特·希金斯 罗德格尔·邦帕斯 卡罗琳·劳伦斯 吉尔·塔利 Austin Valli Natalie Kailey Toby Larsen 大卫·尼德姆 Sale Taylor 丽莎·林德 Abbi Ella Gonzales Genesis Clarre