熊熊勇闯异世界讲述了优奈（河濑茉希 配音）的故事。表面上，她只是一个整日待在家里、沉迷网络的普通少女，实际上却是大型虚拟现实多人在线角色扮演游戏《幻想世界Online》里的顶尖玩家。某天，优奈像往常一样进入游戏，却莫名其妙地穿上了一套外形滑稽的“熊熊套装”。别看这身装备模样憨态可掬，它却拥有极其强大的属性；一旦脱下，优奈甚至无法在危机四伏的异世界中生存。无奈之下，她只能以熊熊少女的姿态踏上全新的冒险旅程，并在途中结识了善良却身世坎坷的菲娜（和气杏未 配音）、外表可爱却意外腹黑的诺雅儿（日高里菜 配音），以及成熟稳重、品行高贵的大小姐米莎娜（天野聪美 配音）等一群有趣的伙伴。
