棉花糖一直有个大大的梦想，就是成为机器人科学家。一次机缘巧合，棉花糖和云朵妈妈真的获得了设计发明机器人的机会，但却又不得不面对重重的困难和挑战，以及迎接一次又一次的失败，她们最终能造出棉花糖想要的机器人吗？Q弹可爱的果冻机器人为何突然失控？母女二人又是如何鼓励对方、共同携手完成梦想的呢？

繁华到都市一隅，居住着一户普通三口之家。大头儿子、小头爸爸和围裙妈妈。大头儿子天真烂漫，调皮可爱，正上幼儿园的他时刻希望像宇航员那样一飞冲天，遨游宇宙。不过他的梦想却不被父母所理解，爸爸满嘴敷衍，让他去太空打怪兽。妈妈则奇怪他为什么想跑那么远，是不是不喜欢妈妈做的饭。大头儿子暗暗定下秘密计划，一定要成为出色的宇航员。当然爸爸妈妈也有各自的秘密。身为工程师的小头爸爸正和网友筹钱，准备为山区的孩子修建一座桥。围裙妈妈看似忙于家务，却也有着所谓的“彩虹计划”。有爱的一家人，各自并且共同朝着心中的梦想而努力…

拥有航天梦想的大头儿子，通过一次偶然的机会与一位特别的“外星朋友”相识。大头儿子与棉花糖妹妹组队参与小小航天员计划，共同挑战四个关卡的航天任务，他们能否在比赛中获胜？“外星朋友”在关键时刻究竟是如何让落后的大头儿子队伍重拾信心？担任领航员的小头爸爸又将如何鼓励大头儿子与朋友们共同完成艰巨任务？而始终未被公开的“外星朋友”，到底来自何方？