本片以不同功能和不同环境的火星天穹做背景，引发小朋友们对火星移民的奇妙猜想，学习火星知识，利用火星特点，打造火星未来生活。在体验火星科技生活的同时，引导小朋友们独立自主，激励小朋友们勇于探索、乐于观察、敢于创造，使小朋友们开阔眼界，积极乐观面对未知世界和未知生活。

百变校巴带领同学们到户外写生，通过仔细观察他们画下可爱的动物，神奇的自然现象，特别的建筑等，每当遇到困难百变校巴变身超级形态解决难题。在游学绘画过程中，激发小朋友的想象力，从而让他们主动探索身边事物。

百变校巴和小朋友开心的火星游学之旅继续展开。他们深入探访火星上的不同人造天穹，感受人类利用火星独特的地理环境与自然景观，积极开发和建设火星的创造性成果。他们飞到火卫一上参观天空天穹，感受作为地球和火星物资中转站的繁忙；来到未来的火星之肺生机天穹，参与拯救小蓝藻，重建生机天穹的任务；深入海洋天穹，探访在海底生活的各种仿生海洋生物。