타임 코스모스의 고장으로 우주를 떠돌게 된 둘리와 친구들은 우주 핵충을 만나면서 위기에 빠지게 된다. 한편 매달려온 로프에서 떨어진 고길동은 우주를 방황하다 우주 핵충에게 계속 쫓긴다. 우주 핵충을 겨우 피한 둘리와 친구들은 가시고기를 만나 우주를 지배하는 바요킹의 존재를 알게 되는데….