慢羊羊村长在实验室发明了交通机器人，可以管理羊村以及青青草原上的交通，青青草原上还设立了红绿灯灰太狼看到这交通机器人后，眼睛一转就想到了坏主意。他悄悄溜进实验室，偷走了控制交通机器人的芯片。然后将芯片重新编程，让交通机器人只给狼族的车辆放行绿灯，而小羊们的车永远都是红灯。
喜羊羊发现了不对劲，他带着伙伴们来找慢羊羊村长。村长检查后发现芯片被盗，于是大家一起商量对策。懒羊羊提议直接破坏交通机器人，美羊羊则担心这样会违反交通规则造成更大的混乱。
最后，喜羊羊想到一个办法。他带领沸羊羊和暖羊羊悄悄潜入狼堡，打算夺回芯片。经过一番冒险和斗智斗勇，他们成功找到了芯片并恢复了原状。
交通机器人又正常工作起来，青青草原的交通秩序也恢复了以往的和谐。灰太狼站在狼堡门口气得直跺脚，小羊们则在村子里开心地庆祝这次胜利。
灰太狼不甘心就这么失败，他又心生一计。他趁着夜色，伪装成维修工人再次来到交通机器人身边。他拿出一个干扰器，悄悄地安装在机器人内部。第二天，交通机器人又开始出现故障，不过这次不是红绿灯的问题，而是不断发出错误的指挥信号，导致青青草原上到处堵车。
小羊们察觉到又是灰太狼搞的鬼，喜羊羊决定主动出击。他带上村长新发明的追踪器，顺着信号源找去。很快便锁定了正在狼堡偷笑的灰太狼。喜羊羊偷偷潜入狼堡，趁灰太狼不注意拿走了干扰器。灰太狼发现后急忙追赶，但还是慢了一步。
喜羊羊拿着干扰器跑回羊村，和村长一起研究，成功破解了干扰器，并逆向制造出一个保护罩安放在交通机器人周围。这下，灰太狼再也无法轻易对交通机器人动手脚了。小羊们再次欢呼雀跃，而灰太狼只能望着羊村干瞪眼，无奈接受又一次失败的事实。
灰太狼恼怒不已，发誓一定要想出更绝妙的计划。一天，他偶然间听到老婆红太狼抱怨狼堡附近总是有小动物逃窜的动静影响休息，灰太狼灵机一动。他研制出一种特殊的声波装置，这种装置可以发出令小动物害怕的声波，并且能够控制方向。灰太狼将装置对准通往羊村的道路，许多小动物受到惊吓纷纷改变路线朝着狼堡奔来。小羊们发现前往镇上采购物资的路被一群惊慌失措的小动物堵住了，而且这些小动物看起来很不正常。喜羊羊猜到又是灰太狼捣鬼，他拿出村长给他的隔音耳塞分给大家，然后沿着小动物跑来的方向寻找源头。最终发现了隐藏在草丛中的声波装置。喜羊羊小心翼翼地靠近，迅速关闭了装置。小动物们逐渐恢复正常，道路也畅通了。灰太狼在狼堡等待猎物上门，却久久不见动静，出去查看才发现自己的计划又失败了，只能灰溜溜地回去面对红太狼的平底锅了。灰太狼挨了平底锅之后，痛定思痛。他在狼堡翻箱倒柜，找出一本古老的魔法书。书中记载着一种变形术，可以变成任何动物的模样。灰太狼照着书上的方法修炼多日，终于学会了。他摇身一变，化成一只受伤的小兔子躺在通往羊村的路上。善良的美羊羊外出采花看到了，连忙将“小兔子”带回羊村治疗。进入羊村后，灰太狼找准时机变回原形，抓住了美羊羊。其他小羊得知消息后心急如焚。喜羊羊紧紧皱着眉头，大脑飞速运转起来。突然，他灵光一闪，想起了曾经为了研究如何抵御灰太狼的攻击而特意收集的灰太狼的毛发。这些珍贵的毛发如今成了他们逃脱困境、拯救伙伴的关键线索。
说干就干，喜羊羊凭借着自己聪明的头脑和灵巧的双手，迅速将那些毛发加工处理，制成了一个小巧精致的气味干扰器。这个气味干扰器能够有效地掩盖住大家身上散发出来的独特气味，从而避免被灰太狼敏锐的嗅觉察觉。
一切准备就绪后，喜羊羊小心翼翼地带着同伴们，悄悄地向狼堡靠近。此时的狼堡内，灰太狼正得意洋洋地哼着小曲儿，美滋滋地准备把可怜的美羊羊放进大锅里煮熟呢。然而，他丝毫没有察觉到危险正在一步步逼近。
就在灰太狼全神贯注于煮羊大计的时候，喜羊羊瞅准时机，果断地抛出了一枚精心研制的催眠烟雾弹。只见那枚烟雾弹在空中划过一道优美的弧线，准确无误地落入了狼堡内部。随着一阵轻微的爆炸声响起，一股淡蓝色的烟雾瞬间弥漫开来。
毫无防备的灰太狼一下子就吸入了大量的催眠烟雾，只觉得眼前越来越模糊，脑袋也变得昏昏沉沉的。没过多久，他便支撑不住，身体一软，重重地摔倒在地，呼呼大睡起来。
看到灰太狼已经昏睡过去，喜羊羊心中大喜，连忙带领其他小羊冲进狼堡，以最快的速度找到了被困在笼子里的美羊羊，并成功地将她解救了出来。随后，他们又悄无声息地撤离了狼堡，回到了安全的羊村。
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