Film A Shaun the Sheep Movie: Farmageddon menghadirkan petualangan kocak Shaun dan kawanan dombanya di Mossingham yang tiba-tiba berubah menjadi penuh kekacauan setelah kemunculan alien misterius. Di tengah kehidupan peternakan yang biasanya santai, Shaun justru merasa bosan karena Bitzer melarang segala bentuk petualangan. Keadaan makin aneh saat pesanan pizza mereka hilang secara misterius, seolah ada sesuatu yang tidak biasa terjadi di sekitar mereka.

Keesokan harinya, Shaun menemukan jejak yang membawanya bertemu dengan Lu- La, alien kecil yang lucu namun super ceroboh. Lu-La ternyata memiliki kekuatan luar angkasa yang tak terkendali, hingga tanpa sengaja menyebabkan kerusakan di peternakan. Di sisi lain, sang petani malah memanfaatkan situasi ini dengan membangun taman hiburan bertema alien bernama "Farmageddon" demi mendapatkan keuntungan.

Sementara itu, organisasi rahasia bernama M.A.D. yang dipimpin oleh Agen Red mulai memburu keberadaan alien tersebut. Shaun dan Lu-La pun berusaha menemukan pesawat luar angkasa milik Lu-La agar ia bisa kembali ke planet asalnya. Namun, usaha mereka tidak mudah karena pesawat tersebut membutuhkan perangkat khusus untuk bisa diaktifkan kembali.

Petualangan semakin menegangkan ketika Shaun, Lu-La, dan Bitzer tertangkap dan dibawa ke markas M.A.D. Dengan kecerdikan mereka, ketiganya berhasil melarikan diri sambil membawa perangkat penting yang dibutuhkan. Mereka sempat mencoba kembali ke luar angkasa, tetapi karena kecerobohan Shaun, pesawat mereka justru jatuh lagi ke Bumi dan membuat Lu-La putus asa.

Tidak ingin menyerah, Shaun menemukan cara lain untuk membantu Lu-La pulang, yaitu dengan mengirim sinyal ke planet asalnya dari tempat yang tinggi. Bersama kawanan domba dan Bitzer, mereka memanjat papan besar taman "Farmageddon" untuk mengirimkan pesan darurat. Di saat yang sama, Agen Red terus mengejar mereka, menciptakan momen kejar-kejaran yang seru sekaligus lucu.

Akhirnya, usaha Shaun berhasil. Orang tua Lu-La datang menjemputnya, dan momen perpisahan pun terasa hangat sekaligus menyentuh. Lucunya, seluruh kejadian tersebut justru dianggap sebagai bagian dari pertunjukan efek khusus oleh pengunjung taman hiburan, sehingga semuanya berakhir dengan cara yang tak terduga namun menghibur.