Лунтик наслаждается жизнью с мамой на Луне и регулярно летает в гости к своим друзьям на Землю. Однажды Лунтик задается вопросом: где же мой папа? Мама рассказывает, что папа Лунтика исчез на обратной стороне Луны, но когда-нибудь обязательно вернется. Лунтик не хочет ждать! 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 там, где только мечтают побывать исследователи, — на обратной стороне Луны. Там их ждут невероятные и опасные приключения!