小新今年5岁了，不要以为他是那种懵懂无知的小孩，他其实人小鬼大，喜欢漂亮的姐姐，收养了一条棉花糖一样的流浪狗——小白，还经常讲些无厘头的黄色笑话。小新的妈妈美伢是一个全职主妇，粗心而又有点神经质的她经常被小新捉弄得七窍生烟，爸爸野原亦经常被这两母子搞得晕头转向。 《蜡笔小新》的作者以一个5岁小童的眼光，40岁的成年人的心态去观察这个大千世界，看到了许多光怪陆离的景象，小新一家的幽默故事亦由此产生。
本作主人公冈部伦太郎（宫野真守 配音）是个患有严重中二病的大学生，自称为“凤凰院凶真”的他和伙伴们组成了“未来发明研究所”，在位于秋叶原的一个简陋实验室内进行各种古怪发明和调查。 2010年7月28日这天，冈部和青梅竹马真由理（花泽香菜 配音）一同去了科学讲义会场，在那里，他们遇见了天才少女牧濑红莉栖（今井麻美 配音）。让人意想不到的事情发生了，冈部在会馆楼道内听到一声惨叫，他闻声而至，发现了倒在血泊中的牧濑。冈部用手机短信将这件事告诉好友桥田至，这个举动，让世界都颠覆了。实验室里那个所谓的“未来道具”，竟然真的可以左右世界的进程，冈部自此成了孤独的观测者。 这一切都是命运石之门的选择。
花园百合铃（大森日雅 配音）是一个标准的中二少女，虽然已经升入了大学，还整日里一副哥特萝莉的打扮，虽然右眼带着眼罩，但实际上视力毫无问题。表面看来，百合铃有些古怪和难以接近，可实际上，她对待朋友非常的热情友善。一次偶然中，百合铃竟然从魔界里召唤出了恶魔邪神酱（铃木爱奈 配音），她可是那里里地位最崇高的恶魔。 邪神酱一心想要回到魔界，而回去的唯一方法就是杀死她的召唤者百合铃，可是实际上，邪神酱是一个笨手笨脚的废柴，每当她设计想要袭击百合铃时，总是会被后者在有意无意之中一招化解。除了邪神酱外，美杜莎（久保田未梦 配音）、佩柯拉（小坂井祐莉绘 配音）等恶魔也降临人间。
ある日突然、庭で生まれた＜きのこいぬ＞。しっぽをぶんぶん振って犬っぽいのに、でもきのこ？描いちゃいけないところにお絵かきして、大好きなたこ焼きは常にぜんぶ食べたい。気まま放題の子どもかと思えば、大人顔まけにさり気なくフォロー。いろいろ謎すぎるけど、いっしょにいるとなんだか楽しくて、笑える。そんなきのこいぬとの日々を描く、ちょこっと不思議ほんわかアニメーション。
鬼太郎本身就是幽灵的后裔，他的父母在他出生时就死了，但鬼太郎爸爸的眼珠却活下来，他带着鬼太郎，然后展开一连串的冒险，并且维持妖怪界的和平。鬼太郎的木屐可以踏上彩虹他的头发有妖气针能够感应到妖怪，另外他的背心也有保护作用。
