Лунтик наслаждается жизнью с Мамой на Луне и регулярно летает в гости к своим друзьям на Землю. Однажды Лунтик задаётся вопросом, где его папа. Мама рассказывает, что папа Лунтика исчез на обратной стороне Луны, но когда-нибудь обязательно вернётся. Лунтик не хочет ждать, и вместе с другом, кузнечиком Кузей, Лунтик отправляется на поиски папы. За ними увязываются вредные гусеницы — Вупсень и Пупсень, которые вносят сумятицу в любой план. Ребята окажутся на обратной стороне Луны, где их ждут невероятные и опасные приключения.