某日，小新（矢岛晶子 配音）、小葵和美伢（楢桥美纪 配音）被一群神秘人物绑架，醒来之后发现身处一间神秘的基地之内，原来，这里是名为“温泉G组”的秘密组织，意在保护对于日本来说十分珍贵的温泉。然而，横空出世的污垢达人博士（家弓家正 配音）企图利用“地球温泉计划”将温泉G组彻底击垮。
唯一能够阻止污垢达人博士的阴谋的，就只有仅存在于传说之中的“黄金之魂温泉”，而组员们经过调查，发现该温泉正好处于小新他们家地下。小新一家人决定帮助温泉G组的同胞们找到黄金之魂温泉，却遭到了污垢达人博士的袭击，并且最终沦为俘虏遭受了酷刑。
藤原夏海,古川慎
平野绫,泽城美雪,丰永利行,加藤和树
小樱悦子,春海百乃,加濑康之,梶原岳人,日比优理香,木内秀信,熊谷健太郎,藤井雪代,高桥花林,小西克幸
石川由依,本渡枫,佐藤拓也,天崎滉平,立花慎之介,德井青空,成田剑,中村栞奈,内田秀,兴津和幸,伊藤美纪,大谷育江,大桥贤一郎,伊藤健太郎,大原沙耶香,村上裕哉,村上奈津实,铃木爱奈,诹访奈奈香,东地宏树,坂本真绫
花泽香菜,小野贤章
滨野大辉,堀江瞬,伊东健人,驹田航,土岐隼一,山下诚一郎,增田俊树