來自同一所小學不同年級的孩子雷鳴、余陽、羅佳、嬌嬌、球球，機緣巧合之下進入了隱藏在街角玩具店地下的神秘實驗室，在毫不知情的情況下激活了實驗室內的巨型時光機并被意外地傳送回了古代，結果他們發現自己身處的歷史和書上講的不一樣，似乎受到了壞人的破壞。于是，正義的孩子們團結起來 ，利用實驗室內獲得的寶物找到偽裝成古人伺機偷取重要歷史物件的時空獵人并將其打敗，使歷史故事恢復了本來面目。回到現實時空后，孩子們與實驗室的女主人紀雙雙共同了解了事情的真相，原來時空獵人均是邪惡的亂博士手下，而實驗室被激活的時光機正好可以幫助孩子們粉碎亂博士的陰謀。為了阻止壞人再次作惡，紀雙雙帶領五個孩子成立了時光戰隊，他們穿梭時空，憑智慧勇氣和科技的力量一次又一次挫敗了亂博士的計劃，拯救了無數歷史故事，守護了時空，捍衛了歷史。