城市守护者黑猫警长（赵路 配音）在听说一只耳（吴天昊 配音）越狱出逃的消息后，立刻组织追捕可这次追捕行动却被意外出现且拥有强大超能力的坏蛋大猿先生（程玉珠 配音）所破坏。黑猫警长在深入调查后发现，一只耳和大猿先生早已狼狈为奸，并计划着利用“翡翠之星”航天博物馆的开幕式，启动会飞的博物馆“翡翠之星”，把全城居民统统流放去宇宙！为了阻止坏蛋的行动，黑猫警长必须赶在他们之前拿到启动飞船的能源。谁知双斱争抢的能源在无意间落入了黑猫警长的超级粉丝——牟三嘟（林子杰 配音）小朋友的手中。黑猫警长不得不将牟三嘟和能源一起带回警局保护了起来。然而接下来，他将面对的不仅仅是阴险狡诈、伺机反扑的一只耳和大猿先生，还有史无前例的人生挑战——照顾立志想成为黑猫警长接班人的“麻烦制造机”牟三嘟小朋友……“翡翠之星”的开幕式能否顺利进行？黑猫警长能否抓住在逃的一只耳和大猿先生？牟三嘟渴望成为黑猫警长搭档的愿望又是否能够实现？