小智一行人抵達未白鎮與兩位博士相遇
在成功獲得第五枚徽章後，小智與皮卡丘、小剛、小遙及小勝決定在前往下一站茵郁市之前，先去拜訪位於未白鎮的小田卷研究所。抵達途中，他們巧遇了正開車趕往港口的小田卷博士。原來大木博士受邀來到豐緣地區進行交流，但小田卷博士因沉迷於野外調查而快要遲到。於是小智與小剛陪同小田卷博士去接人，而小遙與小勝則先行前往研究所。
大木博士帶來的關都地區最初的夥伴
在研究所中，小勝驚喜地見到了早已抵達的大木博士。身為大木博士的小粉絲，小勝興奮地拿出收藏要求簽名。大木博士這次特別帶來了關都地區的三隻最初的夥伴：妙蛙種子、小火龍與傑尼龜，準備給小田卷博士觀察。與此同時，躲在暗處偷窺的火箭隊三人組（武藏、小次郎與喵喵）見到現場共有六隻珍貴的最初夥伴，便計畫將牠們一網打盡獻給老大，夢想著藉此升官發財。
火箭隊的突襲與秘密基地
火箭隊利用巨大的毽子花形狀飛行器發動奇襲，將妙蛙種子、小火龍、傑尼龜以及豐緣地區的木守宮、火稚雞、水躍魚全部搶走，並將牠們困在瀑布後方的秘密基地洞窟中。大木博士、小遙與小勝緊追在後，卻不慎掉入火箭隊設下的陷阱。另一方面，小智、小剛與小田卷博士透過野生的土狼犬帶路，也循跡來到了洞窟外圍，並與受困在內的大木博士等人取得聯繫。
兩位博士的智慧與聯合反擊
在洞窟內，大木博士展現出豐富的知識，指導小勝與小遙利用最初夥伴們的特性展開反擊。他們先利用火稚雞與小火龍的「火花」、水躍魚與傑尼龜的「水槍」交替攻擊鐵籠，使金屬產生疲勞後再讓寶可夢們使出「撞擊」破門而出。隨後，大木博士更巧妙利用超音波蝠的干擾來奪回寶可夢球。雖然火箭隊隨後啟動了巨大的「秘密基地一體型」機械企圖反撲，但在兩位博士的共同指導下，小智與夥伴們結合火、水、冰三種屬性的連續攻擊，削弱了機械的裝甲防禦。最後在皮卡丘的「十萬伏特」一擊下，徹底擊毀機械，讓火箭隊再次被打飛到空中。
圓滿的重逢與新的旅程
事件解決後，大木博士吟唱了一首寶可夢川柳來總結這次的經歷，小勝對博士的博學深感崇拜。在短暫的相聚與交流後，小智一行人告別了兩位博士，帶著對未來的憧憬，繼續踏上前往茵郁體育館的挑戰旅程。