周悠悠、何田田與小布丁在漢墓出土的文物中發現了一顆玻璃小球，為了證明這個小球不是現代玻璃，三人穿越時空，來到西漢時期的塞北草原。

在這里他們遇見了出使西域卻被匈奴人扣留的張騫和他的兒子張綿，機緣巧合之下他們逃出了匈奴的領地，面對兒子想要回長安的愿望，張騫堅持完成十年前的使命——找到神秘的大月氏。

一路上，匈奴人的突襲和狂風將他們一行五人沖散。周悠悠、小布丁和張騫在無憂城內中了幻術，何田田和張綿則在沙漠中遭遇了流浪的一目人……

歷經艱險，他們五人在大宛國人的幫助下終于見到了大月氏國女王，而一直在阻礙他們的幕后黑手也浮出水面……

這次西域歷險的道路被后世稱為絲綢之路，它承載的友誼將東西古今緊緊地聯接在了一起。