Юный пионер Коля Хомяков, смышлёный и отважный, получает уникальный шанс отправиться в космос. Он присоединяется к межпланетной экспедиции под руководством профессора астрономии Боброва. Их миссия — срочный спасательный полёт на Луну, где необходимо найти пропавшую исследовательскую ракету, потерпевшую аварию при изучении лунной поверхности.