《星猫历险记：星空大冒险》讲述星猫和十二星座战士将黑魔王封印在宇宙的深处。三百年后，在天神星发观了星猫基地的遗迹：小星猫和十二星座伙伴们偷偷潜上了飞船，突然黑魔王的身影再次出现在天空！在不知道该如何是好的星猫面前，出现了三百年前的老星猫留下的讯息。星猫、伙伴们和黑魔王的爪牙小黑怪展开了一场斗智不斗力的战斗，成功发动了超级飞船飞向宇宙深处，寻找精神之光和能够打倒黑魔王的力量一。一星猫宝藏，拯救了天神星！
小黑怪并不死心，又打起了地球上美丽黄羊川的主意。幸好，星猫和卷毛等勇土及时赶到，小黑怪等邪恶势力展开了一场场激战，把小黑怪赶出了黄羊川。后来星猫等人发现，他们破黑洞吸到了南宋时期的杭州，小黑怪召唤出来的山峰即将将这个美丽的城市压成废墟。星猫等人的飞船合体成为巨型星猫机器人，再次打败了小黑怪。
美丽的夕阳下，巨大的星猫机器人久久伫立着，星猫等人决心留在地球上，誓要保卫地球这颗美丽星球的永久和平……
