很久以前，智慧老人用神奇的科技手段创造出一对机器人——海尔兄弟，甚至不惜牺牲自己的生命以赋予这对兄弟灵性。为解决人类面临的灾难，拯救地球，揭开无尽的自然之谜，海尔兄弟与他们的朋友从太平洋出发，踏上环游世界的征程。从太平洋到北极，穿越五大洲，终于通过古代丝绸之路来到中国，一路上，海尔兄弟曾用热气球帮助火山岛居民脱险，在穿越大洋时战胜过疯狂生长的马尾藻，打败了飞蟒与海盗，拯救过土著小孩，经历过红海、死海的考验，也遭遇过喀斯特地形的作怪。终于，海尔兄弟来到中国，开始了他们梦寐以求的对中华文明的探索。
新天眼将主线设定为孩子们在生活中所面临的一些问题，比如说成长、梦想、教育、环保等，整个故事情节十分贴近生活。天眼和好朋友们的一个个生活小故事中展现了许多善良诚实、积极乐观、团结友爱的中华民族优秀品质，让孩子们在观看多彩动画的同时还能汲取一些精神养料。
该片讲述生活在仙灵大陆的小天，一直梦想着能和仙人的后裔一样，成为拥有灵兽的超级仙灵师。有一天，在机缘巧合之下，小天和上古灵兽玉骐麟相遇，二人成为好朋友，相约一起闯荡江湖，参加仙灵大赛。在旅途中，他们不断战斗并收服了各种各样的奇异灵兽，也认识了凤儿、龙马等仙灵师伙伴，大家为了各自的目标而努力着，而小天和玉骐麟，也渐渐发现了自己的真正使命。
在古老而神秘的喵星球上，有一种神奇强大的能量，它能释放各种能量精灵，为了防止这种强大的力量被坏人利用，喵能战士肩负守护喵星能量，维护宇宙和平的重任。“精灵宝匣”是召唤和收服能量精灵的神器，然而精灵宝匣被盗，能量精灵四处破坏，地球陷入空前危机，喵能战士即刻出击！
