Tudo começa quando a turma invade o laboratório onde Franjinha construía sua máquina e acaba jogando fora os quatro elementos fundamentais da natureza – água, ar, fogo e terra -, que controlavam a experiência dentro da geringonça. Agora, se eles não forem recuperados, o tempo vai parar no mundo inteiro.
Para trazê-los de volta, entra em ação a turma da Mônica. Ela e o cachorro Bidu vão para a Idade da Pedra, onde devem recuperar o elemento fogo. No mundo pré-histórico, descobrem uma tribo na qual um deus quer oferecer uma mulher em sacrifício a um vulcão.
Ironicamente, quem vai recuperar a água será Cascão, que é mandado para o Brasil do período colonial. A floresta onde mora uma tribo está morrendo porque um bandeirante está drenando os rios da região em busca de pedras preciosas. O personagem mais sujo da turma vai contar com a ajuda de dois curumins para resgatar a água e salvar a aldeia.
Quem vai para o futuro é Cebolinha, que acaba se envolvendo numa batalha galáctica tentando recuperar o ar. O elemento fora roubado pela Rainha dos Piratas, que pretende dominar o universo. Porém, quem terá a maior surpresa é Magali, que viaja a um passado recente e descobre que o elemento terra está em poder de Mônica, que ainda é apenas um bebê. Isso acabou causando terremotos que ameaçavam a toda vizinhança.
Criada na década de 70, a Turma da Mônica já vendeu mais de 1 milhão de revistas em todo país. Nos cinemas, eles chegaram nos anos 80, com As Aventuras da Turma da Mônica (82), seguido de A Princesa e o Robô (83). O filme mais recente é Cine Gibi – Turma da Mônica (04).
Embora baseado nos famosos personagens dos quadrinhos, Turma da Mônica – Uma Aventura no Tempo busca uma linguagem de cinema e permite mais complexidade aos personagens.