在本季《超级飞侠12》中，超级飞侠依然会接收来自世界各地小朋友的电话，为小朋友定制他们需要的特别的东西，并将东西送到他们手上。当小朋友们遇到困难，乐迪会请求总部的帮助，超级飞侠将带来拥有各种属性的愿望能量球，和小朋友们一起摇身一变成为酷炫的愿望守护者，陪同小朋友一起解决问题。而上一季新登场的三位超级飞侠新成员：恐龙飞机超级飞侠大壮、速食卡车超级飞侠糯糯、高速火车超级飞侠咚咚，也会在这一季中展示他们的过人之处。而当困难升级，超级基地也会变成超级机器人，跟超级飞侠一起陪小朋友们度过难关。
沈剑心再次回归稻香村，不断出现的奇闻、悬案、离谱发明……他和伙伴们将展开全新的冒险历程。
喜羊羊与灰太狼意外被带到了未来世界，为了回到自己的时空，二人与未来的小羊们收集分散的象星石碎片。但过程中，一神秘反派也派遣厉害的手下来抢夺碎片，于是双方势力开展了精彩纷呈的碎片争夺战。
关潮为了能回到过去，寻找着能启动时间枪的能源“灼石”，却意外掉入了记忆管理局。为了能重新回到现实，关潮和方糖、百重等记忆管理员一起逐层回收记忆层中的BUG人。随着一场场战斗相继落幕，关潮要面对的是……
