小新在和美伢吵架後離家出走， 心大的小新沒當回事， 竟然在山坡上玩起了滑板。 一個不小心就大頭朝下摔了， 磕到了腦袋， 爬起來後竟然失憶了， 不清楚自己是誰， 在那裡幹什麼。 這個時候美伢找到了小新， 看到小新的樣子， 以為他在裝瘋賣傻， 一把就把小新領回家。
回到家後小新在門口禮貌的說了句打擾了， 又把小鞋子擺放的特別整齊， 看到桌子上自己最愛的蛋糕， 也沒有吃而是放進冰箱裡。 這讓美伢和小葵大為震驚， 晚上廣志回到家中， 小新趕緊出來迎接， 廣志嚇了一跳。 美伢憂心忡忡的告訴廣志， 小新好像失憶了， 廣志提議讓小新表演大象， 以此來恢復小新的記憶。
野原夫婦抓著小新， 把小新弄的嗷嗷的哭， 還不小心把廣志踢倒了。 第二天早晨野原夫婦還沒起床， 小新卻已經早早起來疊好被子， 並且擺好了餐具。 野原夫婦這才意識到事情的嚴重性， 便帶小新去醫院檢查， 等待時美伢拿出曾經小新最愛的動感超人， 小新卻說不愛看。
卻拿起了家庭醫學的書讀了起來， 檢查完醫生說小新的腦部沒有問題， 回到家美伢抱怨， 這個月的生活費已經透支了。 小新卻知道那裡可以找到錢， 直接找到美伢藏私房錢的抽屜， 整的美伢欲哭無淚。 第二天小新去上幼稚園， 小夥伴們為了幫助小新恢復記憶， 學他經常做的躺屍動作和假扮無尾熊。
卻被小新說Low， 放學後美伢檢查小新的飯盒， 發現飯盒吃的特別乾淨， 就連平時一口不吃的青椒都全部吃掉了。 美亞徹底崩潰了， 抱著小新嗷嗷的哭， 美伢只想要回不愛吃青椒還愛搖屁股的小新。 一旁的妹妹小葵也哭泣不止， 為了讓小新恢復常態， 美伢不惜做出小新最愛做的搖屁股的動作。
以及小新最愛玩的變裝動感超人， 小新卻很尷尬的離開了， 不想留在家裡， 不想讓野原夫婦為自己擔心。 小新獨自回到那個讓他失憶的山坡上， 一家人著急的找到了小新， 小新卻離開了。 廣志在追他的時候， 意外脫掉了小新的褲子， 慌亂中小新摔下了山坡， 小新又一次的摔到了腦袋， 就這樣恢復了記憶。 故事最後小新馬上玩起了變裝動感超人的遊戲，野原夫婦感動到眼淚奪眶而出，果然只有這樣的蠟筆小新，才是真正的蠟筆小新啊。
故事最後小新馬上玩起了變裝動感超人的遊戲，野原夫婦感動到眼淚奪眶而出，果然只有這樣的蠟筆小新，才是真正的蠟筆小新啊。