这一天，乐迪和胡须爷爷从莫高窟考古归来，途径月牙泉时，意外救治了一只受了伤的小白鹿。小白鹿长得非常的美丽，乐迪非常地喜欢它，想要把它永远留在自己的身边，做自己的宠物。正当他联系安琪，商量如何把小白鹿运回总部之时，小白鹿却消失不见了。
乐迪万分焦急，放下手头的考古工作，去找小鹿。乐迪根据小鹿留下的足迹，来到了莫高窟。窟内，他被一团五彩斑斓的光所吸引，情不自禁走入了光中，意外来到了一个神奇的世界。
在这里，乐迪遇到了一个叫摩达的仙人，摩达是一个丧失神力，却搞笑逗趣的伎乐天。他们相互介绍，彼此了解，很快成为了朋友。摩达告诉乐迪，乐迪已经来到了敦煌的壁画世界，一个由霸道女王统治着的奇幻王国。
这里本是个美丽和平的仙境，女王贤明善良。但自从女王捡到了天神遗落的神杖，拥有剥夺一切的神力后，女王就当自己是新的天神，变得傲慢自私。她为了满足自己的私欲，她不惜滥伐森林，驱逐灵兽，破坏环境，毁掉子民生存的家园。目的是为了修建华丽高大，堪比天宫的迷宫，来存放那些被她用神杖抢来的宝物。百姓不堪其扰，纷纷劝谏。女王非但不听，还下令把这些“不听话”的子民，关起来，剥夺他们的神力，并派出手下抓捕反抗她的人，抢夺宝物。而小白鹿和摩达的朋友就是这样被女王抓走的。
摩达说完，力劝乐迪离开这里。但乐迪拒绝了他的好意，决心要把小白鹿从女王手中救出来。他说服了摩达一起上路，去营救他们的朋友。
一路上，乐迪欣赏了光怪陆离的美景，听到了妙趣横生的趣事，逐渐爱上这个美丽的世界，这里善良的百姓。为此，他乐于助人，路上结交了不少有趣的朋友。有自称土地爷的多嘴鹦鹉；有自称是阿修罗的瘦弱小子；有称被女王抢了雷锤而落魄的雷神。这些人都是神杖的受害者，都刚刚从王城中逃离出来。他们一听乐迪和摩达要去王城找小白鹿，纷纷劝告乐迪不要前行，并用惨痛的亲身经历来告知乐迪神杖的淫威。乐迪虽然心有余悸，但为了小白鹿，他依旧继续上路，前往王城。
随着乐迪和摩达走近王城，壁画世界慢慢失去了原有的精彩，多了一份萧瑟。草丛中时不时有怪物窜出来，打劫两人。但都被乐迪和摩达聪明用计摆脱了。乐迪在摩达的教导下，学会为了伪装自己超级飞侠的身份。两人乔装打扮，骗过了愚蠢的守卫，混入了王城。正当他们四处打听小白鹿的下落时，巧遇了这个世界中最贪婪的两人：阿阇和调达。两人正在追捕象护和他会拉金子大便的金象。聪明的乐迪看不惯两人贪婪的嘴脸，巧用他们的弱点，引发两人为大象拉出的一坨“金子大便”，而陷入了内斗。趁机救走了象护和金象。象护万分感激乐迪，在得知乐迪正在寻找小白鹿后，告知了小白鹿的下落：小白鹿被女王关在了迷宫的花园中。乐迪听闻，急忙前往花园。
阿阇和调达两人斗了半天，才发现自己中计了，他们争夺的只不过是一堆长得像金子的黄土。怒不可遏将乐迪出现在王城的消息告诉了女王。从未见过超级飞侠的女王视乐迪为新的灵兽，下令捉拿。
此时，乐迪和摩达来到了花园，在金象的帮助下，打败了怪兽看守，救出了小白鹿和他的伙伴。乐迪很是担心小白鹿的安危，想马上将小白鹿带离壁画世界。但小白鹿勇敢地选择了留下，与伙伴们并肩作战。乐迪虽然顾虑重重，但他还是明白了小白鹿似乎再也不是那只受伤需要人照顾的小宠物，此时的她已经是这个世界的英雄，他属于壁画，他属于敦煌。
因此，乐迪决定留下帮助小白鹿，与其并肩作战，作为朋友，而非宠物的主人。他们在得知了神杖藏在花园后面的迷宫里，乐迪呼叫总部，求助了寻宝专家胡须爷爷、机械工程师多多。两人来到了壁画，与乐迪一起挖通了通往迷宫的密道，潜入了迷宫当中。在破除了各种机关陷阱后，超级飞侠和小白鹿夺回了神杖，打败了前来抓捕他们的女王。女王众叛亲离，失败被俘。小白鹿用神杖的神力将所有的宝物和神力归还给它们原来的主人。
随即，在胡须爷爷的帮助下，女王也飞出了壁画，来到了洞窟，当她看到了自己的自私与贪婪差点毁了这美丽的壁画世界后，她内心自责，深深的忏悔。并主动退位，还壁画世界以自由与美丽。
经过了这次冒险，乐迪也明白了小白鹿需要的不仅仅是一个爱他的主人，而是一个爱他和他爱的世界。无论这个世界是来自于壁画，还是现实。为此，乐迪决定放手，把小白鹿留在壁画当中，留在敦煌世界。自己和超级飞侠返回了总部。
正当超级飞侠回到总部，乐迪为失去小鹿而伤心之时，天空落下了金色的花瓣，伎乐天摩达踩着五彩祥云，反弹琵琶落在了乐迪的身边。各种仙人、灵兽、神佛四面八方欢呼雀跃地朝乐迪聚拢过来，他们每个人都来自于敦煌，来自于超级飞侠曾经拯救的世界。就在乐迪吃惊不已之时，欢呼雀跃的人群散开，正当中，闪着九色光芒的大白鹿迈着王者之步，走向了乐迪，亲吻乐迪的手背。他就是曾经受伤无助的小白鹿，如今却是壁画世界之王——九色鹿。
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