某日，小新跟小葵因為搶吃布丁而大吵一架，並衝口而出的說了「我才不想要妹妹，小葵不在最好了啦！」，跑出了家門外。就在這時，兩名神秘男子出現在小新面前，向小新詢問有關「向日葵公主」一事，才剛跟小葵賭氣的小新毫不猶豫地在男子遞出的「文件」上簽名。眾人尚未回神之際，一架偌大的幽浮將野原家帶到了地球另一端的神祕星球「向日葵星」；「向日葵星」的大王向野原家說明只要小葵留在「向日葵星」便能讓兩個星球維持和平，究竟小新該如何在親妹妹與世界和平中做出抉擇 ... ？