藤子Ｆ不二雄のマンガ「キテレツ大百科」をCG合成で実写ドラマ化。本名・木手英一、通称・キテレツ（山内秀一）は大発明家を目指す小学6年生だが、肝心の発明は失敗ばかり。そんなある日、彼は先祖の木手奇天烈斎という人物が残した発明書「キテレツ大百科」を手にした。そして、大百科の力を借りて念願のロボット「コロ助」 （声・小山茉美）を完成させる。そんな折、キテレツは人間嫌いの宮原（加藤武）と知り合い、娘のさおり（粟田麗）から事情を聞き、宮原の心の傷をいやすため過去に飛ぼうと決意する。 タイムマシン「航時機」を作り上げたキテレツはコロ助とミヨコ（大柳絵梨香）をお供に宮原を連れて時間の旅に飛び立った。