아기공룡둘리는1억년전거대한빙산조각에갇혀엄마와헤어지게되고그안에서깊은잠에빠지게된다.어느날한강으로빙산조각이흘러들어오게되고조금씩얼음이깊은잠에서깨어난둘리는우연히쌍문동에사는소시민고길동의집에머물게되는데,호기심많고말썽꾸러기인둘리로인해고길동의집은그날부터하루도맘편할날이없다.거기에‘공포의공갈젖꼭지’희동이,외계인도우너,귀부인타조또치,가수지망생마이콜이가세하고이들은타임코스모스를타고빨리어른이되기위해미래로여행을떠난다.그러나타임코스모스의작동실수로이들은우주의미로속,얼음별로향하게되고그곳에서둘리는꿈에그리던엄마를만나게된다.하지만얼음별은우주의악당바요킹에의해지배당하고있었고둘리일행은바요킹의추격에쫓기기시작한다.