Лунтик мирно живёт на Луне с мамой, но регулярно навещает земных друзей. Со временем его начинает мучить вопрос: где же его отец? Мама открывает правду — папа когда-то улетел на обратную сторону Луны и пропал без вести. Лунтик не хочет мириться с неизвестностью и отправляется на поиски сам. С ним увязывается верный Кузя, а позже присоединяются Вупсень и Пупсень, чьё участие лишь усложняет и без того непростую миссию. На тёмной стороне Луны друзей поджидают серьёзные опасности, странные находки и захватывающие события, которые могут подарить Лунтику встречу с отцом.