チコちゃんとキョエちゃんが大人たちに素朴な疑問を投げかけていたあるとき、彼らの前にタイムマシンが現れる。「タイムパトロール」と名乗るダイゴ（高橋颯）とミライ（浅川梨奈）は、過去の偉人たちがボーッとしてしまったため、歴史が狂ってしまったと訴える。そのうちキョエちゃんにも異変が生じたため、チコちゃんたちはタイムスリップして過去に向かう。