ベネッセコーポレーションの幼児向け通信教育教材「こどもちゃれんじ」の人気キャラクター「しまじろう」の冒険を、アニメと実写を交えて描く劇場版シリーズ第5作。ガオガオさんが発明したモグール号に乗り込み、砂漠にやってきたしまじろうたちは、砂嵐でお母さんとはぐれてしまったという元気な女の子ココと出会う。しまじろうたちは、危険がいっぱいの砂漠で、一緒にココのお母さんを探すことになる。