個(gè)性開朗心底單純的喜屋武七葉（與那嶺里都 配音）、沉著冷靜不失溫柔但生氣起來(lái)會(huì)非?？植赖南参菸淦呔w（松田瑠華 配音）和擁有著極強(qiáng)靈感應(yīng)能力的喜屋武心七是感情十分要好的三姐妹，三人同奶奶一起過(guò)著相依為命的生活。
　　一次偶然中，七夜發(fā)現(xiàn)了一個(gè)神奇的瓶子，并且在誤打誤撞之中將瓶子打開，外表稚嫩可愛嘴巴卻超級(jí)毒舌的妮娜（松嵜麗 配音）、大大咧咧傻乎乎卻惹人憐愛的拉娜（井之上奈奈 配音）和沉默寡言面無(wú)表情的卡娜（東城日沙子 配音）三個(gè)被封印已久的精靈出現(xiàn)了。就這樣，喜屋武家多了三名家庭成員，平靜的日常生活也離三姐妹越來(lái)越遠(yuǎn)。

　　故事發(fā)生在彩玉大學(xué)的理科研究室內(nèi)，冰室菖蒲（雨宮天 配音）和雪村心夜（內(nèi)田雄馬 配音）是在這里工作的兩名研究生。某日，讓心夜沒(méi)有想到的是，自己竟然收到了菖蒲的告白。所為萬(wàn)事以科學(xué)為上的理科研究生，對(duì)于愛情自然也要用符合邏輯的證據(jù)去證偽，為了證明菖蒲對(duì)自己的愛確有其事有跡可循，心夜帶領(lǐng)著整個(gè)實(shí)驗(yàn)室開始了對(duì)愛的實(shí)驗(yàn)。
　　每天都像傭人一樣被使喚來(lái)使喚去的解說(shuō)員奏言葉（原奈津子 配音）、性格反復(fù)無(wú)常，過(guò)于以自我為中心的棘田惠那（大森日雅 配音）、表面看來(lái)是個(gè)不良少年，實(shí)際上卻是個(gè)死宅的犬飼虎輔（福島潤(rùn) 配音），陪著菖蒲和心夜進(jìn)行愛情實(shí)驗(yàn)的是這些可愛的研究員們。

宇宙殖民地移民經(jīng)過(guò)數(shù)百年的宇宙時(shí)代，爭(zhēng)奪地球圈霸權(quán)的戰(zhàn)爭(zhēng)結(jié)束了，本以為和平的時(shí)代已經(jīng)來(lái)臨，然而卻是快要面臨著崩毀。
　　

　　あの光景を、私たちは忘れない。
　　「ハッピーアラウンド！」が口癖の愛本りんく。
　　日本に帰國(guó)した彼女は、DJ活動(dòng)が盛んな陽(yáng)葉學(xué)園に転校する。
　　そこで目にしたDJライブに感動(dòng)し、明石真秀?大鳴門むに?渡月 麗を次々と巻き込んで、ついにはDJユニットを結(jié)成することに。
　　Peaky P-keyやPhoton Maidenなど、學(xué)內(nèi)のDJユニットとも交流しながら、りんくたちは大きなステージへと駆け上がっていく……！

百變校巴和小朋友開心的火星游學(xué)之旅繼續(xù)展開。他們深入探訪火星上的不同人造天穹，感受人類利用火星獨(dú)特的地理環(huán)境與自然景觀，積極開發(fā)和建設(shè)火星的創(chuàng)造性成果。他們參觀天空天穹，感受作為地球和火星物資中轉(zhuǎn)站的繁忙；來(lái)到未來(lái)的火星之肺生機(jī)天穹，參與拯救小藍(lán)藻，重建生機(jī)天穹的任務(wù)；深入海洋天穹，探訪在海底生活的各種仿生海洋生物。在他們的冒險(xiǎn)中，灰灰哥哥引發(fā)各種大大小小的危機(jī)。這時(shí)，百變校巴變身多種形態(tài)，迎難而上，化解危機(jī)，讓小朋友們火星游學(xué)之旅充滿歡樂(lè)與笑聲。

　在詠聲小鎮(zhèn)里有一輛專屬于陽(yáng)光森林幼兒園的人工智能校巴，他機(jī)智勇敢，充滿智慧，他不但是小朋友們心中的大英雄，還是小朋友們不可缺失的良師益友，他就是校巴歌德。每當(dāng)小朋友們遇到困難，校巴歌德立刻變身成消防車、警車、救護(hù)車、救援艇和飛機(jī)趕到，利用各種有趣道具化解危機(jī)，解答小朋友的疑問(wèn)。 《百變校巴》動(dòng)畫片用童真童趣的方式為小朋友排憂解難，同時(shí)與小朋友建立深厚的友情。校巴歌德將繼續(xù)伴隨小朋友經(jīng)歷成長(zhǎng)，讓小朋友在成長(zhǎng)中學(xué)習(xí)，在學(xué)習(xí)中成長(zhǎng)！

本片延續(xù)上一部的內(nèi)容，講述彩虹小鎮(zhèn)陽(yáng)光幼兒園迎來(lái)新的學(xué)期，校巴歌德繼續(xù)負(fù)責(zé)接送小朋友上下學(xué)的工作，逗逗迪迪和他們的朋友雖然有所成長(zhǎng)，但新的問(wèn)題也層出不窮，情緒管理上還需要歌德、老師和家長(zhǎng)的引導(dǎo)和幫助，進(jìn)而學(xué)習(xí)更多管理情緒的方法。 本片旨在探討和挖掘三至六歲的兒童在情感發(fā)展和完善上的處理方式和解決方法，因?yàn)殡S著交互增多和面對(duì)的人物個(gè)體多元化，小朋友很容易產(chǎn)生各種情緒波動(dòng)。因此，需要更好的引導(dǎo)，讓他們找到合適的方法轉(zhuǎn)化負(fù)面情緒、培養(yǎng)正面情緒，從而成為積極面對(duì)生活、待人和睦友好的人。