Film animasi petualangan luar angkasa ini mengikuti kisah seru seorang anak 12 tahun bernama Mike Goldwing, yang berasal dari keluarga astronot. Ia adalah cucu dari Frank Goldwing, mantan astronot yang hidup terasing setelah gagal ikut misi bersejarah Apollo 11 Moon Landing.

Masalah besar muncul ketika miliarder ambisius Richard Carson III berencana mengklaim Bulan demi menambang Helium-3. Ia bahkan menyebarkan teori konspirasi bahwa pendaratan manusia di Bulan hanyalah rekayasa, lalu berencana menghancurkan bukti nyata, bendera yang ditancapkan oleh astronaut Apollo 11.

Menanggapi ancaman ini, NASA bersiap mengirim misi baru ke Bulan. Namun, Carson tak tinggal diam dan menyewa penyabot untuk menggagalkan misi tersebut.

Tak mau tinggal diam, Mike nekat menyelinap sebagai penumpang gelap ke roket bersama teman- temannya, Amy dan Marty, serta iguana peliharaan mereka. Namun, situasi berubah kacau saat roket diluncurkan lebih cepat dari jadwal akibat sabotase, membawa Mike, Amy, Igor si iguana, dan sang kakek Frank langsung menuju Bulan, dengan Carson yang mengejar di belakang.

Sesampainya di Bulan, mereka berhasil menemukan dan mengamankan bendera bersejarah tersebut. Amy bahkan menyiarkan rencana jahat Carson ke seluruh dunia, membongkar ambisinya. Untuk menghentikan Carson sepenuhnya, mereka juga menghancurkan fasilitas tambang Helium-3 miliknya.

Di tengah misi, terungkap konflik lama keluarga: Frank dulu gagal ke Bulan karena putranya sakit, dan ia menyalahkannya selama bertahun-tahun. Namun, perjalanan ini membuka mata Frank bahwa ia keliru, dan akhirnya memilih berdamai dengan masa lalu serta keluarganya.

Setelah aksi kejar-kejaran dramatis di permukaan Bulan dan menghentikan Carson, Mike dan tim berhasil menancapkan kembali bendera sebagai simbol kebenaran sejarah. Mereka pun kembali ke Bumi sebagai pahlawan.

Tak hanya itu, hubungan keluarga Goldwing akhirnya pulih, dan Amy mencetak sejarah sebagai perempuan pertama yang menginjakkan kaki di Bulan dalam cerita ini.