一个普通的森林夜晚，对小熊大、小熊二宠爱有加的熊妈妈，在一场大火后离开了他们，两熊伤心不已……转眼多年过去，光头强带熊大熊二前往振兴岛参观机器人研究所，却意外得到了熊妈妈的线索，为此熊大、熊二一路探寻……熊妈当年为何不告而别？两熊最终是否能找到妈妈？迷雾重重的背后还有怎样的故事？一切谜团等待揭晓。

《熊出没之探险日记2》则延续了上一季的剧情，除了保留大家最爱的女性角色赵琳外，还加入了人类大反派“天才威”等新角色，使剧集更具矛盾冲突。