В центре сюжетных линий — полюбившиеся с детства персонажи доброго и веселого мира Смешариков: Бараш, Кар-Карыч, Совунья и, конечно, неординарный изобретатель Пин и другие. Основная отправная точка каждого эпизода — нестандартный вызов или проблема, которую герои решают с помощью знаний и изобретательности.
Главный герой, выдающийся инженер и изобретатель, строит судно, известное как "Большой универсальный трансформирующий аппарат" (сокращенно — БУТЯ), которое может превращаться в корабль, подводную лодку, летающий аппарат и многое другое. На борту этого инновационного транспортного средства Смешарики отправляются в головокружительные путешествия по разным уголкам мира, а иногда и за его пределы. Каждое приключение — это уникальное научное исследование или эксперимент, который помогает разобраться в сложных и увлекательных процессах природы или технологий.
Задачи, с которыми сталкиваются телегерои, варьируются от решения экологических проблем до изучения законов физики, химических реакций, биологических процессов и космических тайн. Например, Крош и Ежик могут столкнуться с проблемой уборки мусора на необитаемом острове, а Лосяш — предложить математическое решение задачи. В другой серии Нюша может задуматься о собственной "звездной славе", а друзья объяснят ей научные принципы, стоящие за звездами и космосом.