在云海翻腾的奇幻世界中，孙悟空的故事以分集的形式展开。第1集讲述了唐僧师徒在黑熊精的捣乱下，金池圣僧出手救难，而金池对唐僧的袈裟心生贪念。第2集，悟空和八戒揭露了金池的险恶用心，黑熊精被蒙蔽后挑战师徒，最终袈裟落入黑熊精手中。
唐僧为免纷争，第3集将袈裟交给了黑熊精，但金池的计谋并未终止。第4集，金池欲以火焚身与袈裟共存亡，悟空求助观音救下了众人。黑熊精悔改，而金池被锁在海螺中反思。在通天河畔，师徒遇见提篮观音像，继续他们的旅程。
第5集，提篮观音的化身救了村民，灵感大王成为师徒的新挑战。第6集，悟空求助观音，得知灵感大王的来历，成功解救唐僧。在第7集，孙悟空与二郎神杨戬之间的斗智斗勇，杨戬的母亲雪亮牵扯其中，唐僧被冰清掳走。
故事发展到第8集，杨戬险些牺牲唐僧，悟空与八戒展开行动。第9集，杨戬找到唐僧，但冰清逃走，悟空揭露杨戬的错误。第10集揭示了杨戬母亲的往事，悟空帮助杨戬救母，二人化敌为友。
在第11集，悟空在玲珑塔中表现出色，万妖女王落败。第12集，唐僧发现自己的身世之谜，决心帮助父亲。第13集，唐僧一家团聚，悟空面对父亲的生死观有所领悟。第14集，沙僧救下刺猬精，悟空救治朱紫国王后，揭露了金毛吼的真面目。
第15集，悟空与八戒智斗金毛吼，第16集，月光宝盒事件让师徒关系紧张。第17集，悟空与龙王的冲突升级，唐僧决定与悟空断绝关系。第18集，悟空决定回归正道，面对七情六欲石的挑战。第19集，悟空救下师父，万妖女王被制服，第20集，观音收服万妖，师徒终于来到大雷音寺，故事达到高潮。
《云海翻腾孙悟空》为《天地争霸美猴王》的下部。故事主体由《黑熊精盗袈裟》、《提篮观音》、《三戏二郎神》、《玄奘救父》、《朱紫国传奇》、《月光宝盒》及《万妖皈依》组成。主要讲述孙悟空因看不惯二郎神杨戬好大喜功而多次捉弄于他，但当得知对方所作所为皆为救母事实后便追悔莫及，当即摒弃前嫌与对手化敌为友，并不惜得罪天庭帮其劈山救母。
