《熊出没·变形记》为观众展示了一个充满奇光异彩的“微观世界”，光头强和熊大、熊二离奇“变形缩小”，原本生活的世界仿佛变成了“巨人国”，任何普通的事物都成为了他们冒险中的阻碍：如在鱼缸中体验“惊涛骇浪”，在草坪里躲避“重重危机”，餐厅厨房变成了刀山火海般的世界、下水道成为五光十色的小城……与此同时，一个巨大阴谋正在背后悄然展开，熊强三人在不知不觉中陷入一个前所未有的危机

地下世界，千奇百怪，不仅生活着兵马俑，还有各种各样的青铜文物复活的青铜兽和一种叫做“地犼”的地底原生生物。 地犼与俑的战斗旷日持久，男主角蒙远是地下秦陵中一打杂的杂役俑，他和神秘少女史玉合作抓捕地犼、经历险境，不料却发现地犼与兵俑战斗不息的谜团，却因此遭遇更大危机……

终年被白雪覆盖的白熊山，可爱调皮的熊大和熊二出生在这里。伐木工整齐有力的号子响彻森林，当卡车满载原木离去的时候，熊大和熊二则与他们宿命中的敌人——少年光头强相遇。三个小家伙互相追逐的时候，熊二不小心掉入树洞，随后来到一个五彩斑斓的神秘世界。在碧蓝剔透的湖中央，熊二见到了妈妈故事中的大白熊。转眼时间来到了现代，对白熊念念不忘的熊二弄丢了朋友们过冬的口粮，为此遭到哥哥的痛骂。而就在此时，光头强带着三个行踪诡异的外地人来到森林，他们却无意中吵醒正在雪中休息的大白熊。混乱中，熊二和大白熊再度相逢，而一场意想不到的全新冒险也即将展开。

在一个电闪雷鸣、大雨瓢泼的夜晚，相貌凶恶的大马猴和二狗两个坏家伙驾驶汽车飞驰在森林中间的小路上，后座上放着一只他们极为看重神秘箱子。谁知半路突发意外，他们的车子被撞毁，箱子也飞到了森林中央。与此同时，光头强从李老板那里得到一套超先进的伐木工具，他冒着大雨赶赴林间作业，结果遭遇熊大和熊二的阻挠。两只熊抢走了工具箱，光头强急忙追上前去。混乱之中，工具箱和大马猴他们的搞混，被光头强阴差阳错带回家中。第二天一早，光头强突然发现家里多了个小女孩，原来这正是大马猴和二狗两人绑架而来的孩子。 全不知情的光头强带着女孩外出，路上遭遇警察的追捕。混乱就此开始，小女孩的命运该如何呢？

每年雨季前熊大都会带领动物们对狗熊岭堤坝进行修缮加固，但是小动物们偷懒拖沓，让熊大日渐不满。一日暴雨突降，堤坝倒塌，熊大愤然离开家园，没想到却被泥石流冲走。当它醒来时发现自己在一个落魄的马戏团里，一场偶然表演救场，让熊大被留下，成为马戏团的一员。而同时，森林里的动物们却一个接一个神秘失踪…… 　　熊大用自己的方式表演马戏，虽然与马戏团中动物们的头儿黑猩猩之间爆发冲突，但是获得成功并成为大明星的快感，让它渐渐习惯这里的新生活，渐渐忘记了森林以及森林的小伙伴们。 　　一日，焦急的熊二终于找到了熊大并希望它跟自己回家，但是熊大拒绝。而后黑猩猩化解熊大和小动物表演的意外，也让熊大了解了黑猩猩的苦衷。 　　但此时马戏团背后的秘密渐渐露出端倪，熊大面临两难的选择：逃避，继续自己安逸的明星生活？还是面对，做回“熊大”站出来对抗？ 被光头强意外搭救后,它准备反省自己，找回责任，做回“熊大”站出来对抗！ 　　于是在盛大的嘉年华马戏表演的舞台上，熊大带领动物们上演了一场别开生面的胜利大逃亡，奔向自由 ！