ゼノ軍との戦いの末、ペルセウス号を占領された千空たち科学王国。しかし、クロムたちがゼノの捕獲に成功。千空はコーンシティをニッキーたちに託し、スタンリーの猛追をかわしながら、石化光線発生の地・南米を目指す。そして、千空は石化光線と月の謎を突き止めるべく、かつての科学の師匠であるゼノとタッグを組む！地球最強の科学者が二人、互いの知見を持ち寄り、忌まわしき光の正体に迫る……！

千空とゼノ、二人の科学者によって突き止められた石化光線の発信源。早速その地を目指し、千空たちのアマゾン大冒険＆お宝さがしがスタートした！しかし、超スピードの空母で迫りくるスタンリー部隊から逃げ切る為、千空たちは大急ぎで燃料の木材を現地補給することに。大樹が夜通し働く中、突如、夜空に謎の文字が浮かびあがり、何者かが現れる……！

石化光線の発信源である南米を目指しながら、スタンリーと全力レース中の千空たち。天才地理学者・チェルシーを仲間に迎え、目的地までの最短ルートを突き進む！まずは、アマゾン横断に備え“バイク”をクラフトしたい千空たち。必須素材“ゴム”をゲットする時間を稼ぐ為、スタンリーたちにとある囮作戦を試みる……！VS.スタンリーの包囲網突破に向け、千空たちは爆速でのバイク作りへと挑む！

ラボカー囮作戦でスタンリーたちから時間を稼ぎ、バイク作りに必須の素材、ゴムをゲットした千空たち。メンバー全員が力を合わせ、最速で６台のバイクを完成！スタンリー部隊の追撃をかわし、見事、包囲網突破戦に勝利した！そんな中、千空はコーンシティのニッキーたちに、石化装置のメカニズムを解析するミッションを伝達。分解作業を行う技師を目覚めさせ、いよいよ石化装置のカラクリへと迫る！

千空から石化装置のカラクリ解析を任されたニッキーたち。エース時計技師のジョエルを目覚めさせ、石化装置のエネルギー源を特定していた。一方、スタンリーたち最後の猛追をかわす為、ロープウェイ作りをスタートさせた千空たち。チームの心を一つに、命懸けの山越えへと挑む！そして、過酷なアマゾン大密林コースを突き進む千空たちを待ち構える、驚きの光景とは――。

南米横断ウルトラレースを制し、ついに石化光線の爆心地へと辿り着いた千空たち。そこには、大量の石化装置が眠る、悍ましくも美しい光景が広がっていた。数千年前に降り注いだ敵意の塊に息をのむコハクたち。既にエネルギー切れの石化装置を大量にゲットした千空は、早速、ゼノと共に科学分析をスタート！一方、スタンリーたちの魔の手は刻一刻と迫っていて……。

千空からのミッションで、石化装置のエネルギー源となるダイヤモンド作りに挑むニッキーたち。チーム全員が力を合わせ、科学者不在の中、ゼロからダイヤモンドを作り出した！一方、千空たちは超合金の街を作る為、レアメタルが豊富なストーン・サンクチュアリ、ブラジルの都市・アラシャを目指す。しかし、ゼノから密かに通信を受けたスタンリーたちも、先回りする為に動き出していた……！

スタンリーとの最終決戦に向けて、メデューサの砦を築く空たち。切り札である石化装置の再起動に一縷の望みを懸ける中、スタンリー部隊がアラシャへと上陸。千空たちに知らせようとしたスイカとフランソワは、危機的状況に陥ってしまう・・・・・・！そして、事態を察したコハク、司、氷月の三人は、スタンリー部隊を足止めする為、決死のゲリラ戦へと乗り出した！

ついに始まった科学王国VS.スタンリー部隊の最終決戦。スタンリーたちを足止めする為、決死の抗戦を試みたコハクたちは、深手を負いながらも千空たちに全ての運命を託す。激しい攻防戦の中で盾となり、次々と倒れゆく科学王国の仲間たち。そんな絶体絶命の状況下、切り札を失い心が折れそうになるカセキたちの元に、コーンシティから最後の通信が届く……！

スタンリー部隊との最終決戦で盾となり、倒れゆく大樹や龍水たち。絶望的な状況下で、遂にジョエルが石化装置を完成。千空の作戦を受け、コーンシティの仲間たちと命懸けの正面特攻で石化装置を発動させた！忌まわしい光を放ち、地球全てを包み込んでいく石化光線。スタンリーたちとの復活液争奪戦が激化する中、石化していく千空が最期に託したものは……。

石化装置の発動により、世界中の人間は全て石になった――。暗闇の中、再び復活までの秒数を数える千空。そんな中、託された復活液を浴び、一人目覚めたスイカ。孤独と不安に押しつぶされそうになりながらも、衣食住を手に入れ、仲間の石像を集めていく。しかし、肝心の復活液を見つけられないままのスイカは、千空が残したメモを頼りに、ひとりぼっちでゼロから科学の道を歩み始める！

世界中の人間が石化したストーンワールドで一人、ゼロから復活液作りに挑戦するスイカ。寂しさと不安の中、何度も失敗を繰り返し、遂に千空を復活させた！科学王国の仲間たちも次々と復活させ、７年ぶりの再会を果たす中、千空は石化装置に秘められた恐ろしい秘密に気づいてしまう……。そして、ホワイマンの正体を暴く月面着陸計画が、全世界を巻き込み再始動！仲間と共に宇宙へのロードマップを爆走する！