프로듀서 : 김영환

연출 : 윤호진

대본 : 김수정

작사 : 최진영,양재선

작곡 : 김동성

음악감독 : 김문정

안무 : 서병구

무대디자인 : 박동우

조명디자인 : 최형오

의상디자인 : 조문수

음향디자인 : 이송욱

분장디자인 : 김유선

소품디자인 : 조윤형

무대감독 : 강필수

기술감독 : 이종일, 이인국

머나먼 백악기 공룡의 시대. 아기공룡 둘리는 오늘도 엄마 품에서 편안한 아침을 맞이합니다. 엄마는 자꾸만 이상해져 가는 날씨를 걱정하지만 둘리는 이에 아랑곳하지 않고 공룡 친구들과 놀 생각만 합니다. 공룡 친구들은 둘리를 작고 어리다고 놀리지만 둘리는 기죽지 않고 친구들과 어울려 노래와 춤을 추며 재미있게 놉니다.
그런데 큰일났습니다. 친구들과 술래잡기를 하던 도중 갑자기 빙하기가 닥쳐왔습니다. 미처 피하지 못한 둘리는 그만 얼음 속에 갇히게 됩니다.
2004년 서울. 수업이 끝나고 집으로 가던 도중 철수와 영희는 하천에 쓰러져 있는 둘리를 발견합니다. 둘리가 살아있는 것을 확인한 철수와 영희는 깜짝 놀라 도망치고 둘리는 이들을 쫓아갑니다. 길동이네 집. 길동의 극구 반대에도 불구하고 둘리는 천신만고 끝에 이들 집에서 함께 살게 됩니다.
둘리는 길동의 집에 세들어 사는 가수 지망생 마이콜과 친해집니다. 둘리가 ‘호이’하고 마술을 부려 마이콜을 슈퍼스타로 변신시켜 주자, 마이콜은 감동해서 둘리를 스승으로 모십니다. 마이콜은 그동안 길동에게 당했던 서러움을 얘기하고 둘리는 길동에게 골탕을 먹입니다. 그러자 이 일로 화가 난 길동은 둘리와 마이콜을 내쫓습니다.
처량하게 담벼락에 앉아 있던 이들은 서커스단에서 도망쳐 나온 또치와 타임코스모스를 타고 우주여행 도중 지구에 불시착한 깐따삐야별의 왕자 도우너를 만납니다. 둘리는 또치와 도우너에게 길동이네 집에서 같이 살자고 합니다.
‘더 이상의 군식구는 안 돼!’를 외치는 길동의 구박에도 굴하지 않고 둘리, 도우너, 또치는 악착같이 길동의 집에 붙어 있지만, 끊임없이 계속되는 길동의 위협에 드디어 셋은 작전을 세우고 ‘고길동 혼내주기’ 대작전을 펼칩니다.
길동과 집에서 쫓고 쫓기는 추격전을 벌이다가 머리끝까지 화가 나 헐크처럼 울부짖는 길동에게 결국 또 쫓겨나는 신세가 되고 맙니다. 담벼락에 쪼그리고 앉아 처량하게 별을 보며 서로의 신세를 한탄하던 중 둘리가 엄마에 대한 그리움을 얘기하자, 도우너가 타임코스모스를 타고 둘리 엄마를 찾아 떠나자고 합니다.
드디어 도우너는 타임코스모스를 작동시키고 둘리 일행과 함께 떠납니다. 시끄러운 소리에 나온 길동은 둘리 일행이 떠나는 것을 보고 두 손을 들고 기뻐합니다. 그런데 희동이가 둘리와 함께 있는 것을 본 길동은 헐레벌떡 매달려 그들의 모험에 동참하게 됩니다.

타임코스모스가 불시착해서 처음 간 곳은 이집트의 피라미드 안. 음습하고 장엄한 의식에 눈을 떼지 못하던 둘리 일행은 길동이 재물로 등장하자 비로소 길동이 잡힌 것을 알게 됩니다. 길동이 미이라가 될 위기에 처해지자 둘리가 ‘호이’ 하고 마술을 부려 길동을 구출해냅니다. 둘리의 마술에 걸린 이집트인들은 우스꽝스럽게 도망치고 둘리 일행은 다음 목적지로 떠납니다.
이집트를 빠져나온 둘리 일행은 어둠속에서 우주를 떠도는 가시고기와 핵충들을 만나 쫓겨 도망 다니다가 결국 마이콜과 도우너와 헤어지게 됩니다. 허겁지겁 도망친 둘리 일행은 얼음처럼 찬 곳에서 영혼을 먹고사는 유령 일당들에게 포로로 잡혀있는 마이콜과 도우너를 발견하고 친구들을 구하기 위해 유령들과 전투를 벌입니다. 둘리 일행이 싸움에서 위험에 처하자 갑자기 찬란한 빛과 함께 우주경찰인 펭귄맨들이 나타나 이들을 구해줍니다.
다시 먼 백악기 공룡시대로 돌아간 둘리는 엄마와 감격적으로 만납니다. 하지만 다시 빙하기가 다가오고 둘리와 엄마는 어쩔 수 없이 헤어져야만 합니다. 둘리는 엄마와 헤어지지 않으려고 하지만 엄마는 둘리를 다시 보내고 이들은 서울의 길동이네 집으로 되돌아갑니다.

다시 서울. 타임코스모스를 타고 여행에서 돌아온 길동과 둘리 일행은 다시 일상으로 돌아왔지만 도우너가 여행 도중 만난 친구들을 데리고 오자 길동이네 집은 순식간에 아수라장이 되고 맙니다. 모두가 길동이네 집에서 살려고 하자, 길동은 ‘안 돼’를 외치려고 하지만 또다시 둘리의 마법으로 ‘돼~!“를 외치게 되고 모두가 즐겁게 노래를 부릅니다

제 1막
01. 사랑스런 아기 둘리
02. 우리는 멋진 공룡들
03. 빙하기
04. 그래도 행복한 인생
05. 천하무적 희동
06. 아기공룡 둘리
07. 라면찬가
08. 슈퍼스타 마이콜
09. 아프리카 귀부인 타조 또치
10. 도우너의 추락
11. 같이 살아요
12. 길동이의 버릇을 고치자
13. 그리운 우리 엄마
14. 함께 떠나자

제 2막
15. 미이라를 만나자
16. 가시고기와 핵충
17. 떠도는 유령들
18. 예쁜 세상 만들어요
19. 야코투치 토기타까
20. 이제 헤어지지 않아요
21. 엄마가 지켜줄게
22. 집으로 가는 길(함께 떠나자 reprise)
23. 길동이 집에서 살아요
24. 둘리와 함께(예쁜 세상 만들어요 reprise)