בהנחייתו של פרופסור קאתברט קאלקולוס, טסה החללית המאויישת הראשונה בדרכה אל הירח. בחללית נמצאים טינטין, כלבו שלגי ורב-החובל "חמור-הים".
הטיסה בחלל מסוכנת מאוד, אבל מסוכנת שבעתיים הנחיתה על הירח - ולחוקרים הנועזים אורבות סכנות נוספות על פני הירח עצמו. בעודם מגלים תגליות מדעיות חשובות, נקלעת המשלחת לסכנות רבות, ונחלצת מהן ברוב תושיה ומזל.
מאחר שמעשה בגידה אפל נמצא בשורש העלילה - זאת ההרפתקה הקשה ביותר שנקרתה בדרכו של טינטין עז-הנפש.