Лунтик вернулся домой на Луну и наконец-то нашёл свою маму. Правда, один вопрос не даёт ему покоя: а где же его папа? Мама говорит, что папа давным-давно исчез на обратной стороне Луны. Он отправился туда искать чужое потерявшееся яйцо — и не вернулся. Но мама верит: когда-нибудь он придёт домой. Вот только ждать Лунтик совсем не умеет! Он берёт своего лучшего друга — кузнечика Кузю — и отправляется в поисковую экспедицию. За ними увязываются вредные братья-гусеницы Вупсень и Пупсень — и они все вместе, сами того не ожидая, летят в космос. На обратной стороне Луны героев ждут опасности: тёмные пещеры и чёрные шарики-прилипалы. Эти противные создания нападают на всех живых, лишают их сил и памяти, а потом утаскивают в своё логово. Именно там много лет назад сгинул отец Лунтика. Удастся ли друзьям его найти?