Події розвиваються через два з половиною роки після відвідування коротунами Сонячного міста
Знайка разом з їх вченими оселедець і Фукс з Сонячного міста злітав на Місяць і захотів сам здійснити політ. Ця ідея дуже зацікавила астронома Стекляшкін і інших жителів Квіткового міста. Знайка написав книгу, де виклав свою млинцеву теорію походження кратерів на Місяці (крім цієї була вулканічна і метеоритна теорії). Він стверджував, що всередині Місяця можуть жити люди. Йому ніхто не вірив, а тільки сміялися. З Місяця він захопив шматочок місячного каменю, який світився ночами. Одного разу він поклав його поруч з магнітним залізняком, і в будинку утворилася невагомість. Коротуна дуже смішно намагалися до неї адаптуватися і навіть зварили обід. Коли з'ясувалася причина невагомості, довіру коротишек до Знайка повернулося. Після відкриття приладу невагомості, коротуна взялися за будівництво ракети для польоту на Місяць. Незнайку і Пончика на Місяць не брали, тому вони вночі напередодні польоту забралися в ракету і, ненавмисно натиснувши на кнопку старту, полетіли. Прилетіли на Місяць, одягли скафандри і пішли досліджувати. Незнайка провалився в тунель і опинився всередині Місяця.
Про Незнайку
На Місяці все рослини маленькі. Незнайка зголоднів, гуляючи по незнайомому місту, і поїв в кафе. З нього зажадали грошей, у нього їх не було, він навіть не знав, що це таке. Його посадили в буцегарню. Там була дивна система сортування ув'язнених за розміром голови, носа, зростання і ін. Його спочатку прийняли за відомого злодія. В тюрмі йому розповідають про гроші, намагаються забрати капелюх, знайомлять з законами життя капіталістичного суспільства, розповідають про безглуздий острові, куди засилають всіх порушників закону (вони там перетворюються в овець), а Незнайко розповідає про Землю і гігантських овочах. Йому не вірять. Незнайка знайомиться з Козликом. Їх випускають. Один з ув'язнених, Мить, просить передати лист. Незнайка і Козлик йдуть до продавця Жуліо, щоб його передати. Жуліо, Мить, Незнайко і Козлик задумали створити акціонерне Товариство гігантських рослин для того, щоб злітати до поверхні Місяця і привести насіння гігантських рослин. Навколо особистості Незнайки піднімають галас, щоб акції краще продавалися. Їх купують тільки бідняки на останні гроші. Акції користуються популярністю. Товариством зацікавився багач Спрутс, якому було невигідно, щоб бідняки почали садити гігантські рослини. Він міг збанкрутувати. Спрутс пропонує хабар суспільству, щоб ті втекли з грошима. Спрутс дуже жадібний, він пропонував не свої гроші, а ті, які зібрали всі багатії Місяця разом, прихопивши собі їх частина. Мить і Жуліо погоджуються на хабар, але нічого не говорять козлик і Незнайка. Козлик і Незнайка змушені тікати з міста, тому що все дізналися про втечу їх товаришів і банкрутство Товариства гігантських рослин. Вони їдуть в інше місто. Грошей мало, тому ночують в дешевих готелях, схожих на в'язницю, з клопами, тарганами і блохами; беруться за будь-який заробіток. Козлик захворів. Незнайка працює собачої нянею і доглядає за одним. Господиня собак виганяє Незнайку, коли дізнається, що той водив її випещених собачок в жахливу готель, де жили друзі. В результаті Незнайка і Козлик змушені ночувати під мостом, так як у них немає грошей навіть на цю смердючу готель. Їх арештовують і засилають на Безглуздий острів. Спочатку їм там здалося просто приголомшливо, але Незнайко помітив ознаки перетворення в вівцю у Козлика.
Про Пончика
Після того, як Незнайко провалився в тунель, Пончик деякий час залишався на поверхні Місяця. У ракеті скінчилася їжа і він відправився на пошуки Незнайки. Він потрапляє на берег моря. Там багато солі, але жителі міста її не їли до цього. Пончик починає продавати сіль і багатіє на цьому. Однак місцеві багатії вирішили розправитися з ним і іншими дрібними продавцями солі і знижували ціни до тих пір, поки ті не збанкрутували (демпінг). Пончик доводиться працювати, робота дуже важка, він крутить чортове колесо, на якому любив кататися, поки був багатим. Там він вступає в суспільство, члени якого купують книги, газети, розмовляють на розумні теми. Прямо як напередодні жовтневої революції.
На землі
Виявили пропажу ракети і вирішили робити іншу, багатоступеневу. Знайка та інші жителі прилітають на Місяць, щоб знайти друзів. Знаходять тунель всередину її, через який провалилися Незнайка і Пончик. Але багатії з Місяця не хочуть прибуття космонавтів, вони наказують поліції стріляти по кораблю Знайки і його друзів. Щоб врятуватися від куль, використовують невагомість. Вони дізнаються про Товариство гігантських рослин, роздають насіння рослин біднякам і намагаються знайти Пончика і Незнайку. Всім біднякам для захисту від поліції роздають також прилади невагомості. Пончик почув про приліт космонавтів, він розуміє, що це Знайка і компанія. Їде туди. Паралельно в місті і селі відбувається захоплення влади робітниками, багатіїв змушують працювати разом з усіма. Коротше, всесвітня перемога пролетаріату, революція, соціалізм, комунізм ... Вони всі разом їдуть рятувати Незнайку з дурного острова. Вчасно приїхали, вони були ще людьми. Незнайка захворює тугою за рідною землею, його потрібно терміново відправляти на землю, але Спрутс і Жуліо підірвали ракету. Однак коротунам вдалося піднятися на поверхню Місяця, сісти на стару ракету і прилетіти на землю. Незнайка встав на землю і поправився. «Ось який коротун був цей Незнайко»
