《蠟筆小新》電影版系列20周年紀念作。

蠟筆小新因為搶布丁吃而跟妹妹大吵一架，還衝口說出「我才不想要妹妹，小葵不在最好了啦！」這樣的氣話，沒想到馬上出現兩個謎樣男子，是來迎接「小葵公主」的。

一心想擺脫妹妹的小新於是輕率地在男子遞給他的「文件」上簽名，一瞬間，野原一家就這樣被突然出現的飛碟吞沒了！眾人就被帶到「向日葵星」去了。向日葵星球的大王戈羅內斯基告訴他們，如果小葵不成為向日葵星的公主，地球跟向日葵星都會滅亡。

被一連串莫名奇妙事件嚇傻的野原夫妻，才發現原來小新簽的「文件」竟然是承諾小葵成為向日葵星的公主的「宇宙契約書」。而小葵一旦成為公主，便得永遠與家人分開。小新面臨了最大的難題──選擇妹妹，或者是地球的未來？