今日は“10番目の満月”の日。かつて身長2mmの民族ミニモイに変身してミニモイの国の危機を救い英雄となった少年アーサー（フレディ・ハイモア）は、再び国の扉が開き、王女セレニア（声：セレーナ・ゴメス）や彼女の弟で親友のベタメッシュに再会できるこの日を楽しみにしていた。ミニモイの国では、キングとシェフのプロシュートの指揮のもと、国中がアーサーの帰還を祝う“満月の宴”の支度に追われていた。そんな折、一匹のクモが「たすけて」と書かれた米粒をアーサーのもとへ運んでくる。祖父（ロナルド・クロフォード）の心配をよそに、アーサーはセレニアと仲間を救いたい一心でミニモイの国へと旅立つ。アーサーが到着したのはDJマックス（声：スヌープ・ドッグ）のバー。再会を懐かしむ間もなく、アーサーはミニモイ族の住む国へ連れて行ってほしいと懇願するが、どうやらミニモイの国も相当に様変わりしたらしい。新たな独裁者クローブが手下のユニコーン軍団を率いて王国を支配しているという。まずは改造されたテントウムシに乗って町を偵察。ガレージから出るとそこはネオンで賑わう“パラダイス通り”だった。アーサーが、マックスのいとこ・リプレイ（声：ステイシー・ファーガソン）から情報を聞き出そうとした時、ユニコーンに連行されていくベタメッシュを発見。マックスと彼のもう一人のいとこ・スノー（声：ウィル・アイ・アム）が気を逸らしている間に、アーサーとベタメッシュは逃げ出した。二人はユニコーンや巨大ネズミをかわしなんとか逃げ切り、無事に王宮へ到着する。キングと国中の歓迎を受けるアーサーは、仲間たちが無事に生きていることを喜ぶが、そこにはセレニアの姿はなかった。その時セレニアが戻ったという報が入り、アーサーは急いで国の門に向かう。だが彼女の背後には、眠りについたはずの魔王マルタザール（声：ルー・リード）の姿があった……。