故事背景设定在美丽的绿地镇。小镇的居民之一，神奇宝贝博士秀力正在进行变幻莫测的神奇宝贝 未知图腾的研究。他和他的助理发现了一座以及，但秀力被吸入了异次元。他的消失使得女儿小美——她的母亲在早先失踪——感到孤独。小美发现了一盒含有未知图腾画像的石板并开始摆弄，召唤出了未知图腾。未知图腾运用他们的能力使得小美的愿望成真，把她的庄园变成了一个水晶宫殿，并不断向外扩展，使得小美与世隔绝；还创造出了 炎帝扮作小美的父亲。包括 大木博士和花子在内的许多人来到并试图驱除未知图腾们。与此同时，小智一行邂逅了小凌并与小凌结成朋友。他们来到了绿地镇并在途中决定参与救援并救出小美。但是炎帝遵从小美想要妈妈的要求而绑架了小智的妈妈 花子。为了救出小智的妈妈花子，小智、小霞、小刚还有他们的神奇宝贝在小凌给予的神奇宝贝装置的帮助下，一边向大木保持联系，一边向着大宅进发。火箭队尝试着调查宅邸，被炎帝击飞掉入了宅邸深处。小美在电视里看到小智一行人并进入了梦乡，想象着她成为了一名神奇宝贝训练家。在电视中看到小智，花子不被炎帝注意到地从恍惚中摆脱了出来。随后炎帝在梦境中制造了成年的小美并带她同小智一行人对战。她与小刚进行了第一场战斗，但她梦想的神奇宝贝们远胜小刚；其后她又与小霞进行了水下友谊赛，但胜负未决。小智设法找到了小美和花子，但小美拒绝同他离开结晶塔。炎帝试图阻止小智同花子离开，并同小智进行了对战。紧接着，炎帝试图将小智和皮卡丘打下悬崖，但二人被小智的 喷火龙救起。喷火龙随后背负小智同炎帝展开战斗，后被炎帝从空中击落。炎帝近乎杀死了喷火龙，但小美命令前者助手并恳求其停止战斗。小智和他的朋友们说服小美同他们一道离开，炎帝随即坦白，它是由未知图腾制造出来扮演小美父亲的。未知图腾们突然失去控制，并试图将一行人封锁在宅邸里。小智 、皮卡丘、喷火龙、小霞、小刚、花子、小美和火箭队逃到了未知图腾所在的大厅。皮卡丘和喷火龙尝试着打破保护着未知图腾们的力场，但最终失败——后炎帝加入，在小美的帮助下齐心协力地击破了护罩。炎帝自我牺牲，未知图腾们随即回到了异次元并这回了对于现实世界的所有影响，把秀力博士送回了最初他失踪的遗迹。一行人冒险来到了外面，见到了大木博士和小凌等人。在片尾中，喷火龙和小凌离开了小智三人；小美得到了一只熊宝宝并与父亲重逢——其后，又与母亲重逢。
