电影狄仁杰之通天帝国三年级小学生朱同，他成绩垫底、调皮捣蛋，每天他的小脑瓜里都会出现一万种幻想。然而有一天，他发现班主任牛老师居然在走廊上追打外星人、草坪中的小花会说话、同学变成了杂草人......无数令人匪夷所思的事件纷至沓来，离奇幻想与学校生活的苦恼交织。朱同能否顺利逃过惩罚，又能否如愿以偿代表学校参加全国广播操比赛？一场现实与奇幻交织的旅程即将展开……