ชินจัง และผองเพื่อน ได้ตัดสินใจเรียน “กังฟู” ซึ่งเป็นวิชาในตำนาน “เพลงหมัดดุ๊กดิ๊ก” จากคำชวนของ มาซาโอะ พวกเขาได้ฝึกกับนักกังฟูสาวคนหนึ่งชื่อว่า “ทามะ รัน” (พี่สาวคนสวยคนใหม่ของชินจัง) แต่แล้ววันหนึ่งเกิดวิกฤตการณ์ “แบล็คแพนด้าราเม็ง” ระบาดภายในเมืองคาซึคาเบะ แบล๊คแพนด้าราเม็ง ได้ทำให้ผู้คนติดใจในรสชาติและเกิดอาการคลุ้มคลั่ง ชินจัง และผองเพื่อนจึงต้องเร่งฝึกวิชาเพื่อเข้าสู่ขั้นสุดยอดของกระบวนท่า “เพลงหมัดดุ๊กดิ๊ก” เพื่อยับยั้งวิกฤตการณ์ในครั้งนี้

ชินจังและเพื่อนๆ สมาชิกหน่วยพิทักษ์คาซึคาเบะ ได้รับโอกาสพิเศษเป็นเวลา 1 สัปดาห์เข้าศึกษาที่โรงเรียนเอกชนเทนคะสุที่ล้ำสมัยด้วยการเรียนการสอนจากปัญญาประดิษฐ์อัจฉริยะ เพื่อให้นักเรียนกลายเป็นอัจฉริยะ แต่จู่ๆ คาซาม่าคุงก็ถูกทำร้ายพร้อมรอยกัดที่ก้น! ส่งผลให้กลายเป็นคนติ๊งต๊องไปซะงั้น แถมนักเรียนคนอื่นๆก็ถูกทำร้ายเพิ่มมากขึ้นตามข่าวลือนี่คือฝีมือของผีดูดเลือด!!

เมืองคาซึคาเบะ จังหวัดไซตามะ ซึ่งเป็นที่ที่ครอบครัวของชินจังอาศัยอยู่ได้ถูกกองทัพหุ่นยนต์เข้ารุกราน ทว่ากลับมีฮีโร่ปรากฏตัวและช่วยกอบกูวิกฤตินี้เอาไว้ได้ ซึ่งฮีโร่คนนั้นก็คือ โนะฮาร่า ฮิโรชิ หรือพ่อของชินจังในเวอร์ชั่นหุ่นยนต์นั่นเอง แล้วครอบครัวโนะฮาร่าจะสามารถกลับมาอยู่ร่วมกันแบบ "มนุษย์" ทั้งหมดได้หรือไม่ หรือพวกเขาต้องอยู่กับหัวหน้าครอบครัวเวอร์ชั่นหุ่นยนต์กันแน่?! เตรียมตัวผจญภัยไปกับการต่อสู้อันดุเดือดและเข้มข้นของผู้เป็นพ่อในการปกป้องครอบครัว ถึงขนาดทำเอาพ่อบ้านญี่ปุ่นร้องไห้หนักมากมาแล้ว!

วันนึงหญิงสาวนาม จิโยเมะ เฮโซกะคูเระ พร้อมเด็กชายนาม ชินโซ ได้เดินทางมาพบครอบครัวโนฮาร่าที่บ้าน เพื่อบอกกับฮิโรชิและมิซาเอะว่าตัวของเธอนั้นคือแม่ที่แท้จริงของชินจัง!?

เรื่องราวมิตรภาพระหว่าง ชิโระ สุนัขของครอบครัวโนฮาร่า และไดโนเสาร์ตัวจ้อย ที่ซึ่งความสัมพันธ์ของทั้งสองจะช่วยให้ ชินโนะสุเกะ เติบโตขึ้น