一名自稱檸檬的間諜因為任務出現於小新面前，她聲稱將協助接受動感超人的請求而成為「動感間諜」的小新。就這樣，檸檬為了讓小新能成為間諜，為小新做了許多訓練，小新漸漸地習得間諜的各種技術，一對正義的小孩間諜搭檔儼然成形。過了幾天，「動感超人」向檸檬及小新傳達新任務－「從部準方畢王國的邪惡博士手中奪回動感能量膠囊」。小新和檸檬在家政婦市原的協力下，順利抵達了部準方畢王國，並煞費苦心地潛入「邪惡博士」所在的研究所。然而等在那裡的並不是什麼邪惡博士，而是研究「地瓜及放屁關聯」第一人的方舟畢博士。在得知小新的來意後，博士向他解釋其實他被托托方畢坦王國矇騙了，根本不存在所謂的「動感能量膠囊」，托托方畢坦所覬覦的是能夠使人大量排氣的特殊地瓜「超級方舟畢Ⅱ」，而小新只是他們用完就丟的「鑰匙」。然而基於對動感超人的信任，新之助聽不進去方舟畢博士的解釋，遂帶著「超級方舟畢Ⅱ」逃出研究所……。