산뜻한 공기를 가로지르는 모기 한 마리. 실은 모기가 아니라 슐로터 교수(닥터 미카엘 노우카)가 개발한 초소형 드론이다. 슐로터는 이 드론캠으로 라이벌 미니테크 박사와 X박사의 연구소를 비롯해 마을 곳곳을 도촬한다. 또 인간 몸에 침투해 행동을 조종하는 초소형 로봇 ‘고봇’ 개발에 성공하여 같은 마을에 사는 선데이를 상대로 인체실험을 감행한다. 이 사실을 알게 된 선데이의 손자 나노(세바스찬 피츠너)는 미니테크 박사와 X박사에게 도움을 청한다. 두 박사에겐 인체 축소 기술과 초소형 인체 탐험 캡슐이 있다. 나노와 그의 친구 릴리는 고봇을 몰아내기 위해 인체 탐험 캡슐을 타고 할아버지의 몸 속으로 들어간다.

3D애니메이션 <리틀메딕: 몸속탐험대>에는 TV만화 <신기한 스쿨버스>처럼 소형화된 캐릭터들이 탐험선을 타고 몸속 곳곳을 누빈다. 교육적 목적이 큰 <신기한 스쿨버스>와 달리 이 영화에선 신체 구조와 기능에 대한 많은 개념이 등장하지도, 각 기관이 구체적으로 묘사되지도 않는다. 다양한 변수가 있는 몸속은 모험의 장이 되고, 외부 물질을 침입세력으로 받아들이는 면역세포는 새로운 악당이 된다. 욕심 많은 과학자 슐로터가 전형적인 인간 악당 역할로 등장하지만 행동이 너무 어설퍼서 별다른 위협감을 주지 못하고 오히려 귀엽게 느껴진다. 캐릭터의 경우 그런 허술함이 매력으로 작용할지 몰라도, 과학 지식을 소재로 한 영화치고 사건의 구성이나 전개가 우연에 기대는 측면이 크다. 독일의 의사이자 작가 디트리히 그로네마이어가 쓴 과학동화 <나노의 인체 탐험>이 원작이다.