少年天明与少羽意外闯入楼兰古国，为了保护龙魂，与秦军和沙海巨兽展开激战。
在秦朝暴政下，少年荆天明和项少羽机缘巧合下得到了神秘“龙魂”的指引，穿越沙漠来到了传说中的楼兰古国。楼兰是最后一片不受秦朝控制的净土，依靠“龙魂”维持着繁荣。然而，卫庄率领的“流沙”组织和大祭司勾结，企图夺得龙魂以唤醒沉睡的远古神龙——其实是毁灭性的兵器。天明的“赤霄剑”与龙魂产生了共鸣，他发现自己与这个古国有着意想不到的渊源。在楼兰公主小黎的帮助下，天明、少羽和盖聂必须同时对抗秦军、流沙以及即将被唤醒的巨兽。最终，他们领悟到龙腾万里并非靠武力，而是靠守护信念的决心。
作为国内最早期的3D武侠动画电影之一，画面在当时相当惊艳。楼兰古国的设计融合了东西方美学，打斗场面流畅且充满想象力。故事虽然简单，但“守护”的主题贯穿始终，对于系列粉丝来说是一次不错的大银幕冒险。
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