小熊尼奥和熊爸爸熊妈妈住在美丽的小镇中。熊爸爸是一个非常有智慧的发明家和科学家，他给尼奥制造了一匹超级机器马——迈克马，尼奥和迈克马成为了好伙伴。一天，尼奥、迈克马、西西、忍者蛙、咕咚博士在尼奥的实验室里不小心启动了时空穿梭的装置，实验室载着他们一起穿越到地球的其他地方。小熊尼奥环球旅行的故事，由此开始。
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