因为一块布丁，野原新之助（矢岛晶子 配音）和妹妹向日葵（こおろぎさとみ 配音）激烈争吵，身为哥哥他自然受到爸爸广志（藤原啓治 配音）和妈妈美伢（ならはしみき 配音）的训斥。小新恼羞成怒，扬言“不要当哥哥！不要妹妹了！”就在此刻，一胖一瘦两个绿衣人出现，声称愿意将小葵收养，以向日葵公主的身份展开新的生活。一道刺眼强光过后，签订了协议的野原一家被吸入UFO，开始了吉凶未卜的宇宙旅行。                                                                    　　从向日葵星国王口中得知，当前这颗星球和地球正面临前所未有的危机，一旦二者间的平衡受到破坏，两颗星球都将迎来毁灭的厄运。而向日葵，正是防止危机的关键……

《蜡笔小新2012剧场版 我和我的宇宙公主》是部反映多主题的动画片，观众可从中观察到弱肉强食的社会也可看到不忘初心的那份勇敢。《蜡笔小新2012剧场版 我和我的宇宙公主》完美的诠释了一个心灵的成长史，营造了一个乌托邦式的社会，这部动画是导演最为出色的佳作。故事简单但打动人心，传递着满满正能量的情感，《蜡笔小新2012剧场版 我和我的宇宙公主》有着对爱的探讨，爱作为一种情感，本身很难有一个精确的定义，主角从一开始的冷漠、自私、怯懦，逐渐变成了一个懂爱的女孩，她忍耐、恩慈、包容，这些都是爱所包含的元素。侧面反映出了勇敢的品质会得到奇异世界的尊重。