最初は、ブタのヒヅメなる悪の秘密組織の飛行船内にSMLという正義の秘密組織のエージェントが侵入し、ブタのヒヅメが開発した兵器の核になるパーツを盗み出すところから始まります。しかし、そのエージェントはブタのヒヅメに発見されてしまいます。その後飛行船から飛び降りたのですが、着水地点は東京湾でした。その東京湾に、ちょうどふたば幼稚園のメンバーが乗っている屋形船が浮かんでいました。どうやら福引きで当たったようです。その屋形船にエージェントが乗り込んできました。そのエージェントは、SMLのメンバーで、コードネームはお色気だと答えて、その後トイレに入りました。その直後、屋形船に衝撃が走りました。何と、ブタのヒヅメが、パーツを持っているお色気を屋形船ごと飛行船で連れていこうとしたのです。幼稚園の面々は海に逃げますが、ちょうどトイレにしんのすけが入っていて、かすかべ防衛隊の5人は逃げ遅れて、連れて行かれてしまいます。

そのニュースはすぐに野原家にも伝わり、落胆の表情のみさえが映ります。知らせを聞いたひろしも会社から慌てて帰ってきます。そこに、大男が入ってきます。いったい何者かというと、ＳＭＬの一員で、コードネームは筋肉だというのです。筋肉はひろしとみさえに事情を話します。ひろしは信じませんが、みさえは「どんなバカな話でも、しんのすけが生きている可能性があるのなら」ということで信じます。そして一緒に連れていってと頼みますが、筋肉は受け入れません。ひろしも頼みますが、やっぱりダメです。筋肉は、顔の確認のために写真をくれと言うわけで、ひろしが2階を探しに行きます。絶対に一緒に行きたいみさえにはある考えがありました。お茶の中に強力便秘薬を入れたのです。筋肉はすぐにもよおして、トイレに行きたがります。するとみさえは、野原一家を連れていくという誓約書へのサインをトイレの条件にします。そこからのシーンは劇画調で、序盤の大きな見所です。で、筋肉がトイレに入っている間にみさえはマル秘の書類を見て、行き先が香港ということを突き止めます。しかし、筋肉は連れていく誓約書にサインしましたが、連れて行かずに、一人で桶川飛行場へ行ってしまいました。

一方、捕らえられたしんのすけたちとお色気は、飛行船の倉庫のようなところに閉じこめられます。そして飛行船は紀伊半島沖海上でタンカーに収容され、そのまま香港まで行くわけです。野原一家も香港に着いたのですが、何の手がかりも得られず、落ち込んでいたところで筋肉を見つけます。そして野原一家と筋肉は、飛行船が収容されたタンカーに乗り込んだのですが、しんのすけたちの救出はなりません。飛行船はタンカーから発進し、どこかへ飛んでいってしまいました。それでも飛行船にしんのすけたちが乗っていることは確認できました。すぐにSMLの飛行機で後を追う野原一家と筋肉です。

やがてチベット高原までやって来たとき、捕らえられていたお色気たちが逃げ出します。そして、お色気は、筋肉がすぐそこまで飛行機で追いかけてきているのを知り、防衛隊の5人を飛行船の外に逃がそうとします。そして、SMLの幹部たちとの争いの末、防衛隊の5人は脱出ポッドにより、飛行船の外に脱出します。ところが、SMLの飛行機は砲弾にやられ、墜落していました。どうにか乗っていた筋肉と野原一家は無事だったのですが、飛行機は大破。歩いてブタのヒヅメの飛行船を追いかけることとなりました。防衛隊の5人もまたひたすら歩くだけです。お色気は、ブタのヒヅメが誇る拷問処置を受けていました。やがて、防衛隊の5人はブタのヒヅメの基地に到着します。しばらくはそこで働いている大袋博士とアンジェラ青梅のもてなしを楽しんだわけですが、すぐリーダー・マウスに見つかり捕まってしまいました。一方拷問を受けていたお色気はとうとう盗んだパーツを返すことになりました。こうして、ついにブタのヒヅメによる世界征服が始まろうとします。その征服の手段とは、大袋博士が生み出した全く新しいタイプのコンピューターウィルスを使うというものだったのです。そして、そのコンピューターウィルスとは、何とぶりぶりざえもんだったのです。実は、大袋博士は春日部に住んでいて、電子生命の研究をしていたときに偶然しんのすけが描いたぶりぶりざえもんの絵を見て作ったものだったのです。

いよいよ世界征服が始まろうとしたわけですが、お色気が博士に詰め寄ります。「あのブタのウィルスはあんたが作ったんでしょう。どうやったら止められるの！」すると、博士はお色気のお尻の型と引き替えにワクチンソフトを使ってウィルスを消すことを決意します。その作業が終わるまで、しんのすけがヘッドギアをつけて電脳世界にダイブして、ぶりぶりざえもんに直接会って暴れないようにする仕事を任されました。その頃、筋肉たちも基地に到着します。そして、最後はママvsお色気の激しい戦いになります。一方電脳世界にダイブしたしんのすけはぶりぶりざえもんに向かって、ぶりぶりざえもんは救いのヒーローだと教えます。そしてぶりぶりざえもんの冒険なる物語を始めるのです。その話が終わった頃には、ぶりぶりざえもんは救いのヒーローの自覚を持ち、これからは人助けをしようと決意するのですが、その体が消えていきます。ワクチンソフトが作用しだしたのです。こうしてウィルスは消え、現実世界でしんのすけはそっと涙を流します。ちょうどその頃お色気も、元夫の筋肉が持ってきたフライパンを両手に持ち、これでママをやっつけます。

すべての戦いは終わった。と思ったその時、野望を打ち砕かれたマウスが基地の自爆スイッチを作動させます。どうあがいたって逃げ切れない、と思いましたが、飛行船で空に逃げる手が残っていました。結局ブタのヒヅメのメンバーも全員飛行船に乗り込んで、間一髪脱出は間に合ったのですが、重すぎて飛行船が浮上しません。そうこうしているうちに爆風が迫ってきます。誰もが絶望と思ったその時、しんのすけが叫びます。「助けてぇー！ぶりぶりざえもーん！」すると、奇跡は起こりました。ぶりぶりざえもんが炎の中から現れ、飛行船を押し上げたのです。後日、野原一家とお色気・筋肉・セーギでピクニックに行き、あの時のことをいろいろ話しているシーンでエンディングテーマが流れ出します。その時しんのすけは、ぶりぶりざえもんの絵を描いていました。