今度の映画はオラたち家族がついに宇宙へ！そして、ひまわりがお姫さまに!?
なんだかとってもめでたいゾ〜。
だけど…え？ひまにもう会えない？家族の時間は終わりってどういうこと??

「オラ、妹なんかいらない！
ひまわりなんかいらないゾ！」

ある日、プリンのことでけんかしたしんのすけとひまわり。
そこに「ひまわり姫をお預かりします」とナゾの男2人が現れた。
渡された紙にほいほい喜んでサインをしてしまうしんのすけ。
つぎの瞬間--上空に現れたUFOに、野原一家は吸い込まれてしまった！

到着したのは『ヒマワリ星』という見知らぬ星だった。
星の王ゴロネスキーが叫ぶ。

「ひまわり様が姫にならなければ、
地球もヒマワリ星も消滅〜〜〜〜〜!!」

急激な展開に呆然とするひろしとみさえ。
しんのすけがサインしたのは全て了解するという「宇宙契約書」だった。
“姫になる”、それは家族が離ればなれになるということ--。

「自分で決めるがよい。妹を選ぶのか…、地球の未来を選ぶのか…？」

果たしてしんのすけの選択は!?