克鲁德和妈妈一起搭乘的客轮遇到了飓风，遭遇了海难，被智慧老人救起，在这里克鲁德看到了海尔兄弟被创造的过程。
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克鲁德和海尔兄弟在海上漂流，却遭遇了鲨鱼，克鲁德掉入海中要被鲨鱼吃掉的时候，海尔兄弟挺身而出，最后海豚救了大家。
海尔兄弟和克鲁德坐船前往火山岛，不料船长说岛上很不稳定，决定离开，海尔兄弟不死心，各自冲浪上岛。在岛上，他们被当地的土著当做敌人抓住，但是此时火山喷发，海尔兄弟用热气球帮助土著们成功躲避岩浆，土著们感激他们，希望海尔兄弟做酋长。
海尔兄弟和克鲁德前往复活节岛，偶然间发现了岛上石像是外星人利用当地土著所造的。外星人为了研究和帮助这些土著，派遣飞船上的一个外星人扮成土著首领的样子，教会这些土著一些基本知识，让他们成长。
海尔兄弟和克鲁德来到了格陵兰，遇见了老船长爷爷和他的孙女詹妮。詹妮邀请他们同去打鱼。爷爷为了制服一条大型金枪鱼，误入挪威海。海尔兄弟利用向心运动的原理，成功地逃离了巨大的挪威海漩涡。
爷爷和詹妮无法回家，只好继续前进。却进入了一片从没见过的海域。这里有许多破烂的幽灵船。海尔兄弟和克鲁德上船，知道了这里沉船是由于“海妖”的原因。海尔兄弟做好了和海妖搏斗的准备，却没想到所谓的海妖仅仅是一种疯狂生长的马尾藻。最后海尔兄弟利用智慧脱离了险境。
一个遇难者告诉他们海上坟场“塞布尔”。海尔一行人在夜里被惊醒，随着帆布的飞去，又遇到暗礁群，惊魂未定的时候才遇到了真正的“塞布尔”，海上流沙群。
海尔兄弟他们到达了北极，遇到了可怕的极地风暴，爷爷带领大家挖冰洞避难。暴风来临时，爷爷为了救克鲁德，被冰雪击中。大家在风暴过后发现奄奄一息的爷爷，很感动。海尔兄利用凸透镜原理成功取到了火，爷爷在温暖的火光中醒来。
海尔兄弟一行人步行在北极。深受“鬼打墙”折磨的他们利用沉船制成雪橇。路上遇见北极熊攻击海豹妈妈和小海豹。海尔兄为了救海豹，击中北极熊。北极熊追赶雪橇，却滑入冰沟。飞跃过后雪橇也被震碎。大家束手无策的时候北极熊爬了上来。这时一个爱斯基摩猎人救了他们。
在爱斯基摩人的村子里，救助了海尔兄弟的猎人因为没有杀掉祸害村子的大熊而要被处以死刑，在爷爷和海尔等人的劝说下，酋长决定再给猎人一次机会，海尔兄弟一行人和猎人一起上山杀熊的路上救了一只被陷阱夹住的狼，狼群把一只鹿作为谢礼送给了海尔一行人。
海尔兄弟他们来到了黑水湖边，在一个蜂窝下面设置了倒尖刺，只盼熊吃蜜的时候掉下被刺死。一头黑熊出现并直奔克鲁德而来，克鲁德被迫爬上树，终于引得熊坠入陷阱。奇怪的是这熊并不是他们想要猎杀的熊。不一会儿，大棕熊出现了，正一步步逼向大家。猎人的飞刀伤了棕熊，棕熊发怒了。正在这时，被海尔所救的狼领着狼群赶到，开始向棕熊发起进攻。前赴后继，狼们的尸体堆成了山，棕熊也终因体力不支而步履蹒跚，有绷带的狼奋力一跳，咬断了棕熊的咽喉。大家默默地流下了眼泪。猎人收留了无依无靠的小狼。
海尔兄弟他们穿过了北极，他们来到了大峡谷，可是面对大峡谷他们要想办法飞过。
飞机坠毁在雪山一边，海尔弟和爷爷却失踪了，然而他们却进入了一朵怪云，来到了1811年。
爷爷去找食物，然而海尔兄弟，克鲁德还有詹妮都被印第安人抓了。
海尔原以为能返回当代，电磁云雾却把他们带到了恐龙时代。海尔兄弟他们与一只箭龙交了朋友，大箭龙带着他们领略了奇妙的恐龙世界。
海尔兄弟他们遭遇了霸王龙。为了掩护刚出壳的小箭龙，引开了霸王龙，但毕竟不是霸王龙的对手。正在这时，大箭龙拦住了霸王龙与之搏斗，终于倒在血泊中。大家正要伤心，却发现天气突变，陨星撞击地球，恐龙的末日就要来了。经过一番翻天覆地的变化，他们发现已经回到了20世纪。
往日风景怡人的美国西部，如今变成了荒凉的旷野。海尔一行人来到一家农户询问原因，农夫告诉他们是一个叫麦德的家伙搞的鬼。正在爷爷他们商量怎么对付麦德的时候，海尔兄弟被麦德绑架到了实验室。麦德和助手想尽办法清洗海尔兄弟的记忆系统，最后发现了他们的灵魂是智慧老人。阴险的麦德用邪恶芯片抑制了海尔兄弟的灵魂。被洗脑了的海尔兄弟出现在大家面前，却一反常态，还捣毁了农夫的屋子和铲车。詹妮不相信海尔兄弟的所作所为，试图让他们想起从前。终于，詹妮的善良和真诚使智慧老人突破了芯片的抑制，海尔兄弟恢复了往日的状态。同时，麦德的老窝也爆炸了。
一个牧民告诉爷爷他们前面是“魔鬼谷”，住着吃人的魔鬼。海尔兄和克鲁德为了一探究竟，来到魔鬼谷，结果发现这里含有丰富的铁矿，容易招惹雷电，又由于山谷低洼，积水贮留形成沼泽，吞没了人和牲畜，从而揭开了魔鬼谷之谜。
沙漠之中，海尔兄弟他们遇到了探险者麦泽儿，一起同行去找传说中的古城堡。麦泽儿一天夜里偷了海尔的地图和水，悄然而去。克鲁德愤恨不已，又由于严重脱水而晕倒，海尔兄弟想出办法成功找到了沙漠绿洲。却不幸遇到了黑沙暴，风暴过后，他们发现了半死不活的麦泽儿。
大家找到了传说中的金爵古国的城堡，在那里它们看到了金爵国国王留下的遗书，原来金爵国的灭亡是人们的贪婪所造成的，麦泽儿大受感动，在成功地逃离了即将倒塌的古城堡后，麦泽儿决定留下来，他要发掘出古城堡完成老国王的遗愿。
大家走在亚马逊河的热带雨林中。一架飞机失事，他们救了飞行员，海尔兄拆下飞机的发动机安在木筏子上，向上游驶去。途中遇见鲨鱼，木筏子被鲨鱼撞碎在岸边。油箱也泄漏了，看着爬上来的鳄鱼，海尔兄点着了汽油，烧得鳄鱼狼狈而逃。正在他们庆幸之时，鳄鱼和同伴卷土重来。海尔兄弟他们顺着藤条爬上了山崖。
海尔兄弟利用藤条架设空中索道，詹妮过索道时不慎摔入亚马逊河。大家沿河寻找，却发现了沾血的詹妮的衣服。詹妮被一美洲豹所救，美洲豹希望詹妮取下它嘴里的尖刺，詹妮拔刺的时候弄脏了衣服。美洲豹带着她去水边清洗。詹妮只顾游泳忘了一切。最后只好用树叶作衣服。
爷爷他们根据美洲豹的脚印找詹妮，途中遇见了美丽的食人树－－奠柏，任何生物被树缠上都会化成水。最后发现美洲豹不知怎么回事掉头了。原来，美洲豹遇见了它最害怕的动物：巨蟒。詹妮发现爷爷他们的脚印，竟是朝着巨蟒的方向。这时爷爷他们已经被巨蟒所追赶。美洲豹赶来与蟒搏斗，正在美洲豹被巨蟒缠得奄奄一息之际，海尔兄设法将蟒引到奠柏那里，巨大的蟒蛇顷刻被化成了水。大家向美洲豹告别。
土著人告诉海尔兄弟他们河神的故事，碰巧又一次日全食来临了。大家倒乘并排独木舟躲过了潮灾，并感受瀑布跳水的刺激。
海尔兄弟他们遭遇了南美食肉蚁。这小小的食肉蚁聚集在一起就像一个黑球，无坚不摧。海尔他们利用水攻、火攻都制服不了食肉蚁，被逼到了绝路。终于利用了食肉蚁的弱点将其一网打尽。
海尔兄弟一行人误吃麻醉果，沉沉地睡去了。海尔兄梦见了消失的大西洲－－亚特兰蒂斯，并且知道了亚特兰蒂斯的过去、现在和未来。
昏迷的克鲁德和海尔弟被土著巨人抓住了。土著人正要将他们烤了吃肉，却发现海市蜃楼中与海尔弟一模一样的海尔兄，以为他们是神。巨人们将克鲁德和海尔弟带到部落顶礼膜拜。海尔弟成功利用热气球原理逃离，又在海市蜃楼的帮助下迷惑了土著人的视线，与海尔兄、爷爷和詹妮重逢。
气愤的土著人决心抓住海尔弟和克鲁德，他们随着脚印追赶海尔兄弟一行人。海尔兄巧施妙计消除了脚印，可土著人又牵来了狗。最后海尔兄弟利用冰雪融水成功的布置了一起水攻，打退了土著人。
海尔兄弟和朋友们开始印加古国的探险。在山谷中发现了神秘的图案，通过不合常理的造型的分析，判断出山谷的秘密。月晕出现，山谷刮起狂风，海尔兄找到山壁的石洞，大家躲了进去，成功的避开了一次灾难性的风暴。
在白头鹰和冒险者留下的文字的带领下，海尔兄弟和朋友们来到了印家古城的遗址，原来这里的城堡，早已在数百年欧洲侵略者的掠夺下毁于一旦，所留下来的只有一幅巨大的城堡画像，海尔兄弟和大家一起在叹息暴力对人类文明的破坏的同时，也在祝愿残留下来的印加人能够得到他们所向往的自由。
神秘的金字塔是外星人留下来的发射塔，海尔哥和克鲁德目睹了外星人离开的瞬间。
海尔兄弟一行人正在穿越赤道，却惊奇地发现竟是如此寒冷。穿过赤道，他们发现了印加古国的最后要塞－－卡丘比丘。海尔兄弟他们默默地离开了印加古国，并祈祷人类不要再有战争。
海尔兄弟他们穿越冰川，克鲁德躲迷藏不慎掉入冰洞，海尔弟入洞去救克鲁德，却发生了惊险的情况，所幸克鲁德安然无恙。
克鲁德遭巨型兔子袭击，兔子把水果都给吃了。晚上，又有巨型老鼠来抢肉串。海尔兄认为此地受到了放射性污染。第二天，海尔兄和詹妮去探路，发现了发光的杀人石，也就是放射源。
克鲁德被蚊子传染上了疟疾。海尔兄弟为了给克鲁德治病，到森林里寻找金鸡纳树。为了成功取下树皮，海尔兄弟智斗生命树守护神大森蚺，终于治好了克鲁德的病。连躲在一旁的土著人都暗自钦佩。
海尔兄弟一行人抵达的的喀喀湖，为了打捞印加人沉没在湖里的金像图腾，海尔兄弟他们联系了一游轮开始尝试。海尔兄弟和克鲁德潜入水中，不料克鲁德由于产生了氮气麻醉幻觉不得不返回。海尔兄弟找到了湖底沉船，发现了装有金沙的柜子和大木箱，正在这时，船体破裂，沉重的预制板将船舱封死，海尔兄被困在船舱。海尔弟出水求助，大家想尽一切办法，还是没能救出海尔兄。
海尔兄奇迹生还，决心再去打捞金像。海尔兄弟把大木箱子吊上了船，里面却装着一块石头。海尔兄想起中国古代的一个铁牛的故事，终于在上游找到了金像。金像太沉，为了避免电机再被烧坏，海尔兄弟用气球浮起了金像，终于成功地运到了湖边。
看似美丽的草甸，却是一片无边的沼泽。海尔兄弟为了过沼泽，想了很多办法都没能行。半夜，克鲁德遭遇沼泽棉口蛇攻击。海尔兄受到启发想出了利用反作用力过沼泽的办法。
快要通过沼泽的时候，詹妮梳头产生的静电火花点燃了沼气，发生了巨大的火灾，大火烧断了绳子，大家被困。海尔兄让大家用泥浆糊满全身滚过去，成功地到达了森林里，但是大家因此失散。
克鲁德找到海尔兄和爷爷，但是找不到海尔弟和詹妮。他们被当地猎头部落擒获。猎头部落以为吃了他们就会获得他们的智慧，海尔兄他们危在旦夕。海尔弟和詹妮救了一匹困在沼泽中的大白马，并骑着它寻找失散的克鲁德他们。
为了从土著人中脱身，海尔哥用智慧终于逃脱开。
美洲豹和美洲狮逼近，海尔弟只好命大白马跳过山涧。白马一跃而过，四头猛兽不幸坠崖。海尔兄他们来到山涧，分析白马可能跳过去了。告别了猎头部落，他们利用秋千成功地飞跃了山涧。
海尔弟和詹妮被种植园的伙计们擒获，并设置陷阱抓住了大白马。种植园的老板开始了他的虐待式驯马。终于大白马奋起反抗教训了丑恶的老板。大白马本能逃脱，可是为了海尔弟和詹妮，它没有自己走。后来大白马被套上了大车，车里装满了酒，老板要一个伙计把酒和詹妮他们卖掉。路上，白马狂奔，拖散了车子，拖撒了酒，终于带着詹妮和海尔弟获得了自由。海尔兄他们又晚来了一步。
海尔弟和詹妮来到山脚下的瀑布那里，决定等爷爷、海尔兄和克鲁德。为了让他们知道自己的方向，制作了许多草篮子。克鲁德睡梦中看见草篮子，海尔兄认为一定是詹妮他们，于是朝上游跑去。在白马群的帮助下，大家久别重逢。大白马也回到了伙伴们身边。
海尔兄弟一行人来到一个海拔比较高的山谷里，看到了间歇泉的奇妙景观。克鲁德为掏鸟蛋发现一山洞，海尔兄弟于是同克鲁德去山洞探险，一路上看到了溶洞景观和地下河，最后竟然从间歇泉的泉口处喷了出来。
山洪暴发，由于周围土质的原因，一场泥石流就要到来。爷爷在洪水中与大家分散。大家坐在树干上奋力划水，躲避追来的泥石流。爷爷在大桥上救了他们，并一起逃离此地，大桥随后被泥石流冲垮。大家来到附近一水电站，帮助工作人员打开了放水阀，保住了下游的城市和村庄。
由于山体成分的原因，海尔兄弟预测会发生山崩。在他们逃离的途中却发现山脚下还有一个村庄。克鲁德去劝村长叫大家转移，可村长死活不相信山会塌，克鲁德灵机一动，终于想出办法使得全村人离开。也在这时，大山塌了。
海尔兄弟一行人乘坐万吨轮出海，途中遇见一艘捕鲸船，并目睹了愤怒的抹香鲸与捕鲸船搏斗的场面。为了阻止双方，大轮船将二者分隔开。后来无意地同捕鲸船并排行驶。捕鲸船意图远离，却好像有一个奇怪的引力，险些撞上大轮船。海尔兄反其道而行之，终于避免了一起事故。
捕鲸船发信号请求援助，善良的船长和海尔兄弟他们把捕鲸船上的人接到大船上。克鲁德发现他们带有刀，惊呼。原来那些捕鲸船员也是一群海盗，妄想劫持万吨轮。大家与海盗搏斗，最终失败，被囚船舱。克鲁德、詹妮和海尔兄弟巧妙发出了求救信号，引来直升机将海盗们一网打尽。
海尔兄弟一行人驾驶海盗留下的船与大船分别。途中遇到受伤的抹香鲸，抹香鲸只认船不认人，亦欲置爷爷他们于死地。詹妮通过声纳唱歌，感动了抹香鲸，终于化解了仇怨。
克鲁德和詹妮钓鱼，却钓上来一条大章鱼。后来，由于受到两个龙吸水夹攻，船被击碎，大家陆续跳海。爷爷、海尔弟和詹妮用残破木板漂流，一路上寻找克鲁德和海尔兄。
克鲁德和海尔兄坐在大海龟背上，抵达一个小岛，最后却惊讶地发现这个岛自己在转。他们在岛上发出信号，并看见了爷爷他们。最后成功地逃离了旋转岛。
经过长期的水上漂流，终于看到了陆地。陆地上许许多多的飞机和坦克使他们感到疑惑。最后终于发现这是一个核试验场。而核爆炸的倒计时不多了，海尔兄弟精确估计，终于确保大家在核爆炸的一瞬间，潜入水下逃过一劫。
克鲁德在荒岛与爷爷他们走散了，发现了一个“野人”，在野人的追赶中掉下了一个山沟。
海尔兄弟一行人乘坐风帆木筏开始漂流，途中截得了一艘橡皮艇。他们来到一码头，克鲁德和海尔兄翻过铁门来到大楼里。看似实验室的大楼里空无一人，海尔兄通过日记得知食肉菌的故事。正在这时，冰箱被食肉菌挤开，海尔兄打破鱼缸，又点着了这里的油库，终于消灭了食肉菌。科学试验也是一把双刃剑啊。
一块寸草不生的大石头平台，由于橡皮艇没了油被困在这里的海尔兄弟一行人想办法发出求救信号。海尔兄利用凹面岩石做成石雷达提前听到飞机的到来，将木板点着发信号，利用蚂蚁喜欢甜食的生理习性写出SOS，终于在台风来临的水下被深潜器所救。
海尔兄弟要跟随探测员去马里亚纳海沟探险。克鲁德悄悄溜进深潜器一同前往。在海底的不同深处看到了不同的美丽景象，还目睹了抹香鲸和大王乌贼的战斗。很快，深潜器到达了以往深潜器到达的最低点。为了探险更深的海域，深潜器还要继续下潜。
海水压力太大，深潜器的玻璃上出现裂缝，引起惊慌。到达海底，克鲁德惊奇地发现这里竟然还有鱼。深潜器并没有停止探测，它进入海底沟壑，目睹了海底岩浆和喷水的管风琴。由于氧气不足，深潜器返航。
克鲁德拾到一漂流瓶，海尔兄弟赶赴现场准备与海盗作斗争。却发现灾难的根源不是海盗，而是一群见人就蛰的毒蜂。
海尔兄弟把蜂船凿沉，却没有消灭毒蜂。毒蜂听到鼓声飞来蛰人，海尔兄往海面上倒汽油，一把火将毒蜂全歼。
爷爷和岛上居民正在造一条船，海尔兄弟他们也在盖小房子。海面大退潮，人们为了捡鱼虾而浑不知海啸就要到来。海尔兄想了个办法，成功地带领大家逃到高处，躲过了海啸。
海尔兄弟在岛上发现远处的海上驶过一艘奇怪的游艇，大家一起赶去营救，没想到船却失去了控制，被小岛吸了过去。原来那里是一个磁铁岛，大家被困在岛上，连救援的直升机也不能靠近。
离开小岛的海尔兄弟们又继续向前行驶，却又碰上了传说中的鬼船，海尔兄带着克鲁德爬上船去看个究竟，原来这只船已经被制造毒品的犯罪团伙占领，而此时克鲁德和警方派来的缉毒队长也被绑架。海尔兄逃离幻境后，将海水引入船舱制造混乱，将二人救出，警方赶到将犯罪分子一网打尽。
大家来到了科摩多岛，克鲁德在无意中发现了一个龙蛋，而且龙蛋破壳而出，成了一只小科摩多龙，并且把克鲁德当成了妈妈。岛上有偷猎者活动，大科摩多龙受到枪伤，土著人误以为是海尔他们干的，眼看要兵戎相见，土著人看到了爬在克鲁德帽子上的小科摩多龙，开始对海尔他们顶礼膜拜。
克鲁德找到偷猎者的急救箱，给大科莫多龙包扎好了伤口，大科莫多龙发现了偷猎者的踪迹，最终偷猎者们得到了应有的惩罚。大家坐上偷猎者的热气球离开了科莫多岛。
乘坐着热气球的海尔兄弟开始了空中旅行，爷爷还向孩子们讲起了热气球飞行原理。由于要帮助水中受袭的鲸群，大伙动用了热气球上的沙袋，使得热气球上升太快，遭遇冷气流，一起空救开始了。最后大家成功地摆脱了大气汞的威胁，感慨看似平静的天空其实并不平静。
随着北风，海尔等人乘着热气球接近了南极的上空，在这里海尔兄弟和大家受到了严寒的袭击。
突遇暴风、看到极光、冰川火山，海尔兄弟一行终于来到了既奥妙无穷又充满险情的南极。
大家发现克鲁德的失踪后无计可施，只好沿路寻找，途中爷爷变得心事重重。
爷爷回忆多年前“海升号”登陆南极的时候，他还是一个孩子。当时的生产队在一次狂风中侥幸生还，全因企鹅群围成了圈，为他们挡住了风暴，救了他们一命。
探险号救起了在寒冷中的海尔兄弟、克鲁德、詹妮和爷爷，但在通往南极探险的道路上，教授和海尔兄弟他们又遇到了下降的风暴，在零下几十度的气温下，探险船几乎成为一堆废铁。
探险号驶出冰盖，穿过了几十米高的冰洞，却又被立刻冻起来的冰层团团包围，更大的风暴圈在等着海尔兄弟、教授这一群探险的人们。
探险号被两座冰山夹了起来，船体脱离了海面，如果不想办法分开两座冰山，后果不堪设想。当晚，詹妮梦见自己成为一名舞蹈演员，在台上不停地旋转。醒来后她将自己的梦告诉了海尔兄，海尔兄想到利用转动惯量来分开两座冰山。大家启动旋转的雷达，随着转动的速度加快，船体也跟着开始转，转过90度后，两座冰山就在洋流的作用下自动分开了。
终于驶出了南极圈，大家都松了一口气，可麻烦又来了。正前方有一座正在喷发的火山，大家目睹了一艘飞机在飞行中自动解体变成碎片，紧接着大家一个个地晕倒。海尔兄弟意识到这是次声波的影响，他们开船远离了火山，从死神的手里把大家抢了回来。
船行驶在离开南极的海面上，没想到在海上遇到了台风。
海尔哥和克鲁德被冲到了一座岛上，在岛上住着原始部落，同时也存在着一个古代的高科技文明。
爷爷他们也遭遇了原始部落，他们逃到了一间木屋。
海尔哥和克鲁德也又一次的被原始部落追击，爷爷他们开着飞机救了他们。
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导演: 未添加导演。
编剧: 未添加作者。
未添加客串演员。
海尔兄弟一行人模仿古埃及人用纸莎草扎成“太阳船”。他们顺着湖面的一条水道向赞比西河漂去。在途中的一片水中森林，他们相继遭遇了玛蟥、河马，惊魂未定之时，巨大的恐龙正抬起巨爪踏向“太阳船”。
刚刚战胜巨怪的海尔兄弟留宿在一个小村庄，哪知又一场恶战在等着他们——他们遇上了一群像人似豹的野兽，海尔兄弟深入山林，终于找到了传说中的“豹人”的家，揭开了“豹人之迷”。
海尔兄弟在东非大裂谷带遇上了大冰雹，他们躲进一间茅草屋，不料闯进的竟是当地土著祭祀的地方。这时冰雹又砸碎了祭祀用的水缸，土著人被激怒了，要惩罚他们，海尔兄弟利用智慧，自制“爆竹”炸开了即将落下的大水球。
在东非大裂谷内，海尔兄弟意外地发现了传说中早已消失的莫拉拉王国，可是国王逼迫他们留下做奴隶。海尔兄弟要同王国的巫师比智慧，以求逃生。经过一番智力较量，海尔兄弟终于赢得了自由，国王无奈地放走了他们。
继续旅行的海尔一行人在坦赞铁路遇上了大暴雨，岩石被冲到铁轨上，海尔兄弟利用声学原理，探知有即将开来的火车，于是又利用光学原理，给火车发出了危险信号，避免了一场可怕的事故。
爷爷和海尔兄弟驾驶着一艘小汽艇驶入一条不知名的大河，正赶上这一天是百年一遇的天文大潮。为了安全，他们必须上岸，可是船搁浅了。正在这时他们遇见了一位奇怪的老人，他有一艘大船，他的祖先被大海潮卷到这里，从此再也没有出去过，“天文大潮”对他们来说，正是千载难逢的出去的好机会。
老人有一支训练有素的船员队伍，他们要用传统的航海技术在退潮之前进入主河道，可当他们驶入浅滩区时，船搁浅了，于是只有借助拉纤，海尔他们帮助船队利用力的分解，终于使大船启动了。
海尔兄弟一行人高兴地继续行进，同时谈论着人类的进化，希望在这里发现猿人。爷爷决定就地安营扎寨，于是詹妮拉着克鲁德去别的地方找水。就在这时，他们发现一群老鹰在攻击一只小猿人，克鲁德为了救小猿人不顾一切地冲了上去。
爷爷和海尔兄弟焦急地找着克鲁德和詹妮，他们顺着喊叫声找到了与花豹搏斗的詹妮。詹妮向他们道出原委。为了找回克鲁德，他们必须越过一个山涧。根据“圆弧形结构所分散压力”的原理他们做了弧形独木桥，最后终于找到克鲁德。
得救的克鲁德与爷爷他们走到没有人烟的山谷中，听着海尔兄弟讲着传说中的矿山。说话间，他们来到了一条小溪前，发现是速生菌掩盖了矿山。这时，克鲁德拔起一根铁钎，挡水的石板打开，强大的水力，把一个摩天轮样的淘金装置推动了。原来他们又发现了一个非洲的奇迹。
爷爷带着孩子们预备搭上玛丽皇后号去欧洲，克鲁德不听劝阻，要游向轮船，不想遭遇鲨鱼，被海尔兄弟救起。他们发现了带领鲸群自杀的头鲸，原来这是海水被污染所至，于是海尔兄弟急中生智，把鲸群引向深海，拯救了鲸群。
爷爷、海尔兄弟驾驶着小帆船行驶在红海上。炎热的天气使克鲁德禁不住下海畅游。一艘油轮燃烧即将爆炸，吓坏了克鲁德，爷爷他们只好跳下水从燃烧的水面下游走，并被一艘客轮救起。大家虽然人身安全保住了，但是海洋的污染却有待治理。
在沙漠戈壁休息的爷爷一行人，遇见一位阿拉伯的朝觐者，朝觐者一路上给他们讲着穆罕默德的故事。进入麦加城，淘气的克鲁德走散了，后被善良的朝觐的人们所救。这一切使海尔他们进一步了解穆罕默德。一行人继续着他们的旅行。
离开了麦加城，海尔他们又回到了非洲。潮湿闷热使他们不得不停下休息。一阵鼓声使他们紧张起来，原来他们来到了当地土著祖先安息的地方。酋长了解他们的情况后和他们成了朋友，同时海尔他们也了解了非洲土著的一种通话方式——非洲鼓。
告别了土著人，海尔他们在山谷中行走，忽然沙风暴席卷而来，他们卧倒在一座沙丘后。克鲁德不知不觉中产生了幻觉：一队士兵为了寻找沙漠中的绿洲王国，抓走了克鲁德，经过艰苦的长途跋涉，克鲁德设法逃脱了，而士兵们最终却失败了。沙漠中其实根本没有什么绿洲王国，沙风暴过后，克鲁德回到现实中。
在非洲大草原上，爷爷和海尔兄弟正研究地图，准备穿过大草原前往尼罗河。突然他们发现天空中出现的神秘的影子象一个大水罐。克鲁德尽情地在草原上玩耍。詹妮为克鲁德洗衣服，不小心掉进河里，遭到鳄鱼群的围攻，幸得黑人女孩邦妮的解救，她们成为了好朋友。爷爷他们的野餐引来了鬣狗的袭击。邦妮带詹妮找到了爷爷和海尔兄弟并帮助他们打跑了鬣狗。邦妮告诉大家：空中神秘的大水罐是水罐岭。
传说中有一股清泉从水罐岭流下，使这里的草原四季常青，但现在清泉已经断流。海尔兄弟他们决定去探索断流的原因并要打开“大水罐”。干旱的草原异常炎热，杂草的自燃经常引起草原大火。在草原上放牛的邦妮被大火围困，危在旦夕。海尔兄弟发现由于闪电击碎了岩石堵住了泉水流出的洞口，使泉水断流。他们发现大火中的邦妮，急中生智，炸毁了洞口的岩石，泉水滚滚而出，流向草原。大火被扑灭了，邦妮得救了。
海尔兄弟一行人，终于来到了尼罗河，在尼罗河谷地，他们遇到了每年一次的河水泛滥，他们转移到一个小山上躲避洪水，并救出了一个寻宝者。寻宝者告诉大家，每年一次的河水泛滥是古代埃及法老的毒咒，是他的报复。海尔兄弟告诉他这只是一个自然现象，古代埃及人掌握了这个规律，形成了自己的农业期。
海尔兄弟和大家在尼罗河上源的白尼罗河顺流而下，在湍急的河水和大瀑布中互相帮助向尼罗河奋勇前行。巨大的暴风雨使他们乘坐的独木舟剧烈摇摆，十分危急。海尔兄弟利用油改变水表面张力的原理，将桐油洒入河中，独木舟不再倾覆，他们终于战胜了狂风暴雨和巨浪。
在尼罗河中他们跃下一个又一个瀑布，惊险无比，终于来到了水流平缓的地带，即将到达阿斯旺水坝。这时候，他们发现一艘着火的货船正快速向大坝冲去，船上装满硝酸铵，随时会发生剧烈爆炸。船上的人已踪迹全无，控制系统也失灵了。为保住大坝，海尔兄弟利用摩擦增加阻力的原理，在河中间巨大的礁石上缠上一圈圈的绳子，卡住了这条失去控制的船。正当大家庆祝成功时，货船爆作了。
海尔兄弟和大家终于来到了埃及，在尼罗河三角洲平原上他们见到了雄伟的埃及金字塔。一个阿拉伯人向他们讲述金字塔的故事。淘气的克鲁德被老鹰叼走放到金字塔的塔顶，大家在塔底堆满了厚厚的棕榈树的树叶来减小克鲁德下冲的惯性，一切都准备好了，克鲁德大叫着跑了下来。
在一座山上，他们发现了一座金矿。淘气的克鲁德打翻了淘金的木转盘，海尔兄弟一行人被淘金者捉住。正在这时，火山爆发了。原来这座山是定期喷出泥浆的山。海尔兄弟用自由落体的计算公式飞快地算出了洞的深度，及时使大家从洞中逃离了大山，躲过了这场泥浆带来的灾难。
在山坡上，海尔兄弟和大家正准备向尼罗河的发源地维多利亚湖进发。克鲁德无意中撞翻了路牌，他和詹妮来到了达达王国，达达王国正悬赏驱赶瘟神。克鲁德不小心揭下了悬赏的告示，这时，他如果不驱走瘟神就会被处死。詹妮灵机一动，将玻璃磨成凸透镜和凹透镜，做成简易的显微镜，查出了瘟神。原来就是达达王国居民饮用水中的大肠肝菌。
海尔兄弟和爷爷为寻找迷路的克鲁德和詹妮也来到了达达王国。海尔兄弟利用银制物品可以抑制细菌的原理，杀死了水中的大肠肝菌。爷爷还给王国居民开了药方，让他们采草药，治好了王国居民的病。国王很感谢他们，还听他们讲历险的故事。可是国王的巫师陷害他们，把他们关了起来，不许他们离开。海尔兄弟用旗子做成翼伞，他们凭借强劲的风力带领大家驾着翼伞离开了达达王国。
海尔兄弟一行的独木舟在河上行进着，突然发与河流消失了。原来地上河变成了地下河。意外的发现使他们顺流进入了地下河。穿河而过，他们竟来到了一处坐落在山谷中的雄伟宏大的圣殿。圣殿中陈列着埃及传说中各种神灵的雕像。当他们得知这是法老的陵墓时，地面的活动翻板将他们送到了地下。
海尔兄弟一行人掉进了密室之中，密室布满了各种机关，可又留有各种雕刻的文字和图案，提示你揭开迷团，只有这样才能走出密室。克鲁德不求甚解，鲁莽行事，给大家带来一次又一次危险。幸好海尔兄弟开动脑筋，利用学过的数学知识一次又一次化险为夷，终于破解了机关。
古墓中，爷爷给大家讲了“三座门判罪”的传说。海尔兄弟仔细观察了一下，总算找到了正确的出口。这时，河水冲毁了古墓，水流奔涌而入。詹妮在情急之中抱起一个大石柱顶住大门阻挡河水，令大家惊奇不已。海尔兄弟告诉大家这叫应激反应。终于，大家跳进一辆铜车，沿着轨道飞速滑下，顺着奔涌而来的水流出了古墓，掉进大海。
没想到海尔兄弟一行掉进的竟是一个奇异的地方，海中没有任何生物。大家慢慢浮在水面上，怎么也沉不下去。这就是世界著名的死海。死海里盐份特别多，周围不长植物。烈日下，几个人干渴难耐，经过艰难跋涉终于走出了死海区。但他们又碰上了地区战争，飞机在平民区狂轰滥炸。海尔兄弟急中生智用圆焦木吓走了飞机，解救了大家。
远古时代，孩子们在巨大的鱼骨架上嬉戏，并发现了始祖象的脚印。跟踪脚印他们找到了水源，并与海蜥蜴展开了恶战。这时候，一颗火流星撞击了地球，形成一个巨大水幕，象悬在空中的瀑布。撞击使大西洋海水涌入地中海，海平面上升，吓跑了海蜥蜴。大家则在始祖象的帮助下到达了山顶。
离开海边，海尔一行疾步走在荒原上。乌云笼罩，狂风乍起，暴风雨就要来了。大家急忙跑进附近的一座已被遗弃的城堡中，空荡荡的城堡显得十分恐怖。风雨中海尔兄弟发现城堡坐落在喀斯特地形之上，下面有许多溶洞，随时都可能倒塌。由于发现及时，大家及早离开了城堡。站在荒原上，回头望去，城堡已成一片废墟。
爷爷一行人来到岸边，希望有路过的船只，这时他们发现了古罗马的作战船队，本以为已获得安全的海尔一行人，却无意中卷入了一场特殊的“战斗”。就在古罗马船队面临失败的危机时刻，克鲁德利用铜镜反射的原理，扰乱希腊船队的视线，大获全胜。聪明的克鲁德发现这场“战斗”不过是在拍电影。
海尔一行要去罗马参加建城纪念会。一路上有欢乐的人群、欢庆的乐队、粗暴的驱车人以及一些模拟公元前发生的历史事件的人。在克鲁德的提议下，他们也装扮起来。在艺术展览馆他们发现一伙粗暴的驱车人原来是偷画贼，为了抓住盗贼，克鲁德上了已换了车牌的贼车，如何抓住盗贼救下克鲁德？海尔兄想了一个好注意。
海尔兄弟一行来到标有“巨蛇危险”的湖边，在海尔弟的倡仪下，大家准备划船到湖心去钓鱼。正在这时传来一位老者的制止声，原来老者是生物学家，是他发现的“巨蛇”。为了弄清真相他们决定“冒险”。“巨蛇”撞击了海尔哥坐的小船，海尔哥与教授落入水中并真正看清了所谓的“巨蛇”，所以说，眼见的也未必为实。
坐在火车上的海尔等人，一路上欣赏着美丽的雪景。由于克鲁德的吹牛，海尔哥决定同时与两位世界冠军下国标象棋。海尔哥以二人之棋还至二人之身。正在这时，断开的高压线落在机车上，在这危机时刻，海尔哥利用金属网罩做的屏蔽衣移开高压线，化解了一场重大事故。
海尔他们来到河边，克鲁德不听劝阻饮下河水，突然变得力大无比，原来这是一条被污染了的河。为了揭露这一事件，他们找到污染源——SSS公司。在记者采访SSS公司时，他们机智地让记者们目睹了饮用污水后的恶果，从而制止了一起严重影响人类健康的污染事件。
黑夜走在寂静的山谷里，克鲁德突然看见一个跳动的蓝色“怪物”，这时走来一位山民，从山民口中得知，这里由于乱砍乱伐和游人的破坏早已失去了昔日的美丽风景，而怪物的出现使人们不敢踏上此地，反而保护了生态环境。
在比斯开湾之滨，比利牛斯山脉有一座中世纪的城堡，每年都吸引来大批游客。可自从城堡中的军鼓经常自己响起后，就很少有游人了。海尔一行人来参观城堡。在看门人的引导下他们来到有军鼓的地方，海尔哥发现了军鼓的秘密，原来这是看门人为吓跑游人而设置的。为了让城堡回到人民手中，在爷爷的带领下，大家冲出被看门人囚禁的秘室并捣毁了吓人的“机关”。
爷爷一行人被邀请参加佛尔多城银河大厦广场落成典礼。午夜他们来到广场看夜景，没想到遇见罕见的狂风。可当他们把这一情况反映给当局时却遭到了嘲笑，因为没有人感觉到刮了狂风。为了弄清真相，也为了典礼的安全保证，海尔哥利用小实验证明了起狂风的原因，从而及时制止了狂风所带来的灾难。
在一座中世纪的修道院，大家遇到一位老年教士，他在寻找一块刻有马丁启示的木板。在马丁的述说中，他们了解了基督教的教义以及马丁启示的内容。克鲁德不小心掉进了枯井，海尔哥下去救援，无意中发现了那块刻有马丁启示的木板，海尔哥也从中悟出：智慧不仅是让人们获得知识，更重要的是让人们利用它去造福人类。
爷爷带着海尔等人在沙漠中遇上热风暴。由于储水器被打漏，他们严重缺水。他们来到一处遗有鳄鱼、河马残骸的山洞，隐约感到这里很久以前的生命力。为了找到水源，他们又来到一片绿洲，但这时的绿洲已被热风暴捣毁，他们只得返回原来的山洞，在海尔兄弟的努力下，终于挖出了地下水。
随着电闪雷鸣，一声凄惨的喊声从山顶教堂传出，令人毛骨悚然。海尔等人从牧师口中得知，这是“约翰伯爵的灵魂在受煎熬”。为了科学地解释这一现象，他们决定“深入虎穴”。在教堂内又一声惨叫过后，他们发现此声音是移动中的铜桌雷击教堂所致，于是在爷爷的带领下，大家利用盐水是电解质的原理安装了避雷针，为教堂及周围的建筑物解除了雷暴所带来的灾害。
为了一位学生的参赛设计图，海尔与克鲁德乔装成“海尔·克鲁德”先生。在海尔哥的介绍下，这一设计摘得桂冠。不久大厦建成，在落成典礼之际，一件意想不到的事情发生了——煤气站前的草坪起火。在这千钧一发之际，海尔哥决定借超音速飞机来捣毁大厦的玻璃。
在海关港口，海尔们无意中发现一伙毒品贩子在做交易。要为民除害必须马上报警。这时，毒贩子也发现了他们，于是海尔哥用镜子反射光来扰乱敌人的视线。一个毒贩子用网罩罩住他们，把他们装进了木箱。木箱里，海尔利用小孔成像原理观察地形，最后破箱而出协助警察抓捕了坏人。
克鲁德以他‘精彩“的演说成为耀眼的明星，一个不知姓名的人送来一个头盔——真实环境模拟器。带上头盔的克鲁德如身临其境，他在虚拟世界中攻克了一个个难关，并在海尔哥的帮助下回答出一个密码，终于进入了一个意想不到的地方——多弹头导弹基地。
在导弹基地，军人们正紧张地忙碌着。受人控制的克鲁德已启动了发射装置，因为将军没有接受对手提出的交换条件。此时海尔们已经识破了坏人的阴谋，决定改变导弹的飞行指令。为了不打草惊蛇，海尔哥机智地逃过坏人的视线，破坏了黑客的程序，修改了导弹飞行方向，从而挽救了千万条生命。
五十多年前的一场战争中，爷爷曾用烟熏敌人的碉堡，没想到却引起爆炸，祖传的烟斗也丢了。如今爷爷带着海尔等人故地重游，想试着找回丢失的烟斗。在找寻中，海尔哥和克鲁德不慎掉入地洞，却发现了当年敌人的地下贮备库——军伙、煤和粮食。就在煤自燃将要引起弹药爆炸时，海尔哥就地取材，分离了弹药和煤，从而化险为夷，并终于弄清了当年碉堡爆炸的秘密。
海尔哥、克鲁德在台长的带领下参观天文台，就在这时他们发现了太阳黑子上的粥状物。台长预测即将形成强烈风暴，急于召回在热气球上观测气象的爷爷他们。此时信号中断，大家失去了联系。情急中，爷爷用旗语报告了气象情况，台长及时发出了气象警报。
爷爷一行人到机器人工厂参观，好奇的克鲁德擅自操作，无意中修改了程序。化学品仓库突然着火，厂长命令调动消防机器人，可程序的故障使机器人无法执行口令。在这紧要关头，海尔哥挺身而出，克鲁德紧随其后，他们用人工操纵程序。灭火用的干粉剂用完了，为了防止化学品爆炸，海尔哥用土灭火，避免了一场重大事故。
爷爷带着大家乘坐最新式的飞机进行第一次试验性载人飞行，每个人都兴奋异常。飞行中飞机和小鸟相撞，飞行员头部受伤昏迷，危机时刻，飞行员醒来并指导海尔哥输入紧急指令。就在情况出现转机的时候，又发现外界电源被烧毁，内部电源被水浸湿。海尔哥急中生智，用两片金属片插进柠檬发电，这就是化学电池。
在喧闹的马路上，一辆虎头轿车疯狂地驶过，詹妮躲闪不及裙子被刮破，交通也出现混乱。在科技广场，克鲁德和海尔弟在去坐“火箭”的途中碰到虎头车的主人，他正在修车，于是向他提出“以后不再开飞车”，以此为条件帮助了他们。可是毫无信义的虎头车主人在车修好后飞车而去。海尔哥在奔跑中想出一个好办法，他利用视错觉原理，最后终于制服了这头“城里的老虎”。
雷声中詹妮发现了酋长送给克鲁德的录音机。由于蝗虫的侵害，绿洲已不存在。这时录音机里传出的蝗虫叫声又引来大批蝗虫，情急中他们决定用火烧，可蝗虫实在是太多了，爷爷带着他们来到神庙，看到壁画及铜管，于是在海尔哥的带领下他们吹起铜管，利用超声波引来了蝗虫的天敌。
在沙漠中，爷爷讲起两千多年前这里发生的一个沙漠驼队全军覆灭的故事。一辆参加拉力赛的摩托车突然失去控制，过去营救赛手的海尔们发现红色赛车已变成了黑赛车。原来赛车已被一群能蚀金害命的蚀金蚁所覆盖。大家在捣毁蚀金蚁的巢穴后又利用在汉代古墓旁边发现的指南勺找到来时的方向，也终于解开了沙漠驼队覆灭之谜。
穿过古丝绸之路，爷爷等人继续向中国方向进发。他们骑着多人自行车，突然发现了“追打”他们的碎骨鹰。他们藏身在风车磨坊，又发现了狼粪。为了躲过飞禽野兽的袭击，他们自制人力飞机，可是风力减小，飞机只得迫降在一个烽火台上。在海尔哥的建议下，大家点燃狼粪引来了救援队，在欢呼声中他们看到了五星红旗。
爪哇岛的死亡洞，克鲁德追兔子遇险，引狼入室，死亡洞的秘密
瓦努阿图，神秘的大师，电磁铁和毒气，酚酞和柠檬晶
诅咒的红宝石，宝石大盗，逃脱的方法，智擒大盗
工业污染，工人暴动，智堵排污管，飞跃污染区
重回太平洋，寻找智慧老人，克鲁德和妈妈重逢，海尔兄弟牺牲
海尔兄弟的头发，基因重组，电力不足，大自然的力量，真正的男孩
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