由于向日葵教授的不辞而别，丁丁、米卢和船长被一封电报引到了一处秘密的原子研究中心。在这里，他们不但重新见到了久违的老朋友，而且还了解到，教授正在从事一项特殊的发明创造：研制登月火箭！这项承载人类梦想的伟大发明本身就十分艰巨，更何况还有面对竞争对手的无耻窃夺与劫掠。在实验火箭发射行动失败之后，向日葵教授毅然决定，亲自带领丁丁一行人登上火箭，飞向月球……茫茫宇宙中，人类历目前的艘载人火箭正在高速飞行，搭载着向日葵教授、沃尔夫、丁丁、阿道克船长和米卢飞向遥远的月球。整个太空旅程充满着危险，这一点从一开始就得到了证明，甚至连火箭能否安全降落在月球表面上也是未知数。且不说由于那对糊涂警探兄弟的冒失，给登月计划增添了不少的安全隐患。要知道，就在火箭的底层货舱里，竟然还埋藏着一个巨大的阴谋……