話說睡了一覺起來之後，爸爸媽媽發現大頭兒子和棉花糖不見了。於是恐慌了起來，在房間裡竟然有個會動會說話的青銅勇士，就跟大頭畫裡畫的一模一樣。隨後爸媽就遇到了恐龍，爸爸以為這是硅膠製造的假的恐龍，卻不料是真的又溫度的活體恐龍，可把他倆給嚇壞了。可是恐龍雖然是真的，但是不傷害人。大頭兒子和棉花糖見到恐龍卻開心極了，這裡的一切跟大頭想象中的一模一樣，整的是太驚喜了。原來這裡就是大頭夢想裡的白夜城，世界上竟然真的有這麼一個地方，小頭爸爸簡直不敢想象這個反科學的地方存在。這裡的一切雖然不可思議，但是卻好像是在哪裡見過一樣，爸爸思索了一下才恍然大悟，原來這裡的世界是他們的大頭兒子畫出來的，並真實存在。
白夜小學很是歡迎這4個人類的到來，熱情的招待了他們，他們玩得很開心。白夜小學是孩子們喜歡的地方，這裡可以調控季節，想玩雪球了就能下雪，想看蝴蝶了就能變成春天，只要你敢想象，一切都都可以變成真的。這裡有意念筆，用它畫出來的東西都會變成真的呢。媽媽覺得這裡很異常想要帶著兒子離開，可是卻不知道出去的方向。他們來到這裡的口令就是大頭的說的那句話：這都是真的。可是卻不知道離開這裡的口令是什麼。著急的媽媽誤闖入變形課的練習室變成了一隻烏雞。大頭安慰媽媽不用擔心，只要媽媽表現良好有了足夠的積分就能變回來了。接下來爸爸媽媽跟著這幫孩子一起在白夜城裡學習口技、飛行、畫畫、駕駛等課程，可是爸爸表現太差了，一隻都沒有得到積分。爸爸變得很是沮喪，覺得這不是他們的世界，他們根本玩不了，可是白夜小學的人給爸爸媽媽舉行了歡迎派對。爸爸在這裡跟孩子們玩得很開心，也獲得了很多積分，並把媽媽變回來了。
經歷了這些之後，媽媽覺得這是個不錯的地方並想要留下來。可是爸爸覺得生活還是需要努力工作依靠事業的支撐，只是靠想象是不行的。所以再次決定離開這裡，可是小動物小朋友們能通過一個樹洞離開，大人卻沒有辦法裡開。這時候大頭兒子說，他們不能離開的原因是他還沒有大白怪獸，只有他戰勝了怪獸，他們才能倆開這裡。這時候怪獸真的出現了，怪獸需要大頭畫的酷酷劍才能消滅。因為爸爸把大頭畫的酷酷劍的畫撕碎了，所以沒有完整了酷酷劍，打敗怪獸是不能實現了。在大頭自愧不該畫出怪獸危害大家的時候，棉花糖拿來了當日被爸爸撕碎的畫，就著手把碎片拼好，希望還原酷酷劍。
在一家人一起拼酷酷劍畫的時候，爸爸突然意識到自己還就都沒有這樣陪著兒子一起做事情了，並表示以後一定會經常陪伴兒子。這時候怪獸打過來了，可是酷酷劍還沒有拼好。爸爸上前迎戰，馬上就要殺滅怪獸的時候，卻發現怪獸就是自己。傷害到怪獸的身體，自己的身體也會跟著受到傷害。大頭害怕爸爸消滅了怪獸之後，爸爸也會跟著消失掉。可是怪獸不除，大家都有危險，所以爸爸一把拿過兒子拼好的酷酷劍向怪獸襲擊了過去。本以為爸爸死了呢？一家人卻意外走出了白夜城在俄羅斯與爸爸相見了。
從白夜城回來的爸爸對孩子想象中的樂園有了一個新的認識，所以對投資方的遊樂園二次提案也得到了認可。就這樣俄羅斯之旅完滿結束。爸爸瞭解了兒子，在兒子一顆童心的啟發之下也完成了工作。
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