在一年一度的
星星球科技展上，一颗蕴含超强能力的能量石被大大怪和小小怪抢走。危难之际，开心超人冲动行事，导致超人联盟失去超能力，他们也因意外而分散在不同的时空，星星球从此被危机所笼罩。
开心超人在飘荡十年后归来，发现“黑暗料理大师”甜心超人已成大厨、严谨认真的小心超人变身侦探、帅气自恋的信心超人投身演艺事业，唯有粗心超人因愧疚当年的失误，前往寻找开心超人而不知所踪，令人十分担心；另一边，大大怪、小小怪召集手下妄图夺取能量石，超人联盟穿上战斗服再度集结，一场大战即将开启。
影片中的全三维动画是导演和团队的首次尝试，几乎是从零开始，
星星球整个城市，小到路边野花，大到科技展馆，都是全新的建模，投入了非常大的人力成本和时间成本。
2022年5月9日，该片官宣定档，将于7月8日全国公映，同时了发布首款海报和预告；5月20日，该片发布全新物料，同时于6月1日起开启超前点映活动。5月27日，该片发布“绝不放弃”版预告。6月1日，该片正式开启儿童节超前点映。6月17日，该片发布开心超人联盟十二周年《
开心往前飞》纪念MV和一组角色海报。7月12日，该片宣布于7月22日在中国内地正式上映。7月15日，该片发布“麻瓜超人”版正片片段。7月16日，该片在广州举行首映礼。7月18日，该片发布终极预告及海报。7月22日，该片发布上映海报与“超能一家人”特辑。同月，该片曝光一支制作特辑。7月29日，片方发布“超人梦”特辑。8月5日，片方公开新角色爱克斯的单人海报与“爱克斯登场”片段。
该片加入了黑洞时空的科幻元素，在这个神秘的空间内，拥有无边黑暗力量的幻影虫，将成为超人们探索宇宙的最大阻碍。无论是影片中经典角色的回归，宇宙黑洞带来的未知挑战，还是全新人物的惊喜加盟，都为观众们带来非同凡响的观影体验。
永不退缩的超人联盟，拥有着勇气、善良、自信、宽容、坚毅的美好品质，在一次次充满挑战的营救中，赋予了“伙伴”全新的含义，那就是陪伴与成长，正如开心超人这个IP陪伴一代人的童年一样。（
金鹰卡通评）