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……。