《百变校巴8》讲述了校巴游学团将开启全新的游学之旅，在百变校巴的带领下，游学团们将领略到森林里的美丽风景，海边独特的景色，认识可爱的小动物们，学会动手制作当地特色的工艺品，可是游学的路上并不是一帆风顺的，总有意想不到的突发事件发生，这时，百变校巴就会通过海量知识科普与人工智能运用，与奇思妙想的游学团们共同解决问题，共同成长。
故事发生在2017年的地球，飞鸟信（鹤野刚士 饰）的父亲飞鸟一马是一名宇航员，在一次任务之中下落不明，长大后的信继承了父亲对正义的追求，成为了地球和平联合组织的一员，在学习和训练之中展现出了过人的实力，甚至打败了王牌飞行员由美村良（齐藤理沙 饰）。
在繁华都市的某个角落，有一家叫做“时光照相馆”的小店还在照常营业。虽然门庭冷落，但它背后其实由两个具有特殊能力的男人——程小时和陆光经营着。为了完成顾客的委托，陆光和程小时组队配合使用超能力进入照片，然而事情的发展却没能按他们所想的那样……
田小咖是一个瘦小却很有冒险精神的小学生，他的父母很忙，很少能陪他一起玩。因为身高不够，小咖被游乐场过山车的工作人员拒之门外。当天晚上，扫兴的小咖收到一个快递，打开后看到一个奇怪的魔方，小咖扭动魔方，突然一辆SUV汽车神奇地出现在他的房间，这辆车会说话还会变形成机器人，他再次扭动魔方，机器人又莫名其妙地消失了。小咖无法让父母相信屋顶上的破洞是魔方召唤出的机器人干的，只是受到妈妈的责骂，心有不甘的他，决定到附近去仔细研究一下这个奇怪的魔方。小咖尝试了很久都无法召唤出机器人，这时身后林子里突然冲出来一头野猪追着小咖跑，危急关头，魔方在掉地的瞬间自己复原了，并发出召唤提示，小咖见状马上召唤出汽车机器人，摆脱了野猪的追击。原来这个从魔方召唤出来的变形机器人是咖宝车神。咖宝车神带着小咖在过山车轨道上飞驰，让小咖嗨个够，但是不慎将游乐场建筑物的巨型装饰球撞了下来，危急之下，咖宝车神挺身而出，运用强大的力量化解危机。就这样，田小咖和咖宝车神的奇妙友情之旅开始了。随着经历的故事越来越多，小咖认识了越来越多的咖宝车神朋友，小咖和神秘又厉害的咖宝伙伴们一起解决着形形色色的难题，破解了捣蛋小队一次又一次的恶作剧“阴谋”。同时，田小咖一直保守着咖宝们存在的秘密。在各种挑战中，他们收获着友情、快乐，还有成长。
