The movie begins with Fuyuki Hinata and the Keroro Platoon exploring an abandoned temple in the mountaintop city of Machu Picchu in Peru. While on the exploration, Keroro accidentally sets off a trap, and by chance they find a hidden chamber with a large blue crystal in the center, on a stand that has a key in it. Keroro leans on the key, causing the room to activate a mysterious machine, this caused the entire temple to shake. As soon as the group realized what was happening, they run out of the room. While running, Keroro accidentally loses his Kero Ball while Fuyuki catches a fleeting glimpse of a glowing young woman as he is running out, and tells Keroro that there was a girl in the room, but he is forced to leave the room before he can say anything else. The group successfully escapes, while the girl (now sprouting a pair of glowing wings) watches them leave - while back in the chamber, something is growing within the crystal...
잉카제국의 유적 마츄피츄를 방문한 ‘우주’와 ‘케로로 소대’. ‘케로로’의 머리 속엔 온통 퍼렁별(지구)을 침략하겠다는 의지로 가득하다. 소대 일행은 미로와 같은 유적을 발견하지만, 곳곳에 있는 함정 때문에 제대로 된 탐사는 시작도 못한 채 도망치게 된다. 한참을 도망치던 중 ‘우주’는 거대 공중도시에서 한 명의 소녀를 발견하고 함께 서울로 돌아오고 ‘우주’와 ‘케로로 소대’의 앞에 모습을 들어낸 최강의 적, ‘다크 케로로’는 ‘케로로’와 모습은 똑같지만 ‘케로로’와는 달리 신속하며 냉철하게 퍼렁별 침략을 세운다. ‘시바시바’, ‘도루루’, ‘미루루’ 등 우수한 부하들을 데리고, 세계각지에서 침략을 시작 하는데… 과연 그들을 막아선 ‘케로로 소대’의 운명은!?
冬樹與 KERORO 小隊一起去參觀印加帝國遺跡。他們在那裡發現了迷宮般奇妙的遺跡，卻粗心大意地誤觸了陷阱，就在大家在逃命時，發現了一位佇立在迷宮之中的神秘少女。冬樹與 KERORO 小隊們就這樣帶著對少女的疑問回到了東京，而他們也漸漸遺忘了這個事情。
然而，最強的敵人、長相相貌神似 KERORO 的黑暗 KERORO 就在此時無預警的現身。他和沉迷於鋼彈的傻瓜青蛙非常不同，有著異常冷靜、沉著的態度，並且準備好可以迅速侵略地球的可怕計畫。黑暗 KERORO 帶著 SHIVAVA、DORURU、MIRURU 三個優秀的手下們，開始侵略世界各地，日向一家與 KERORO 小隊將挺身而出再次成功保衛地球。
