События книги разворачиваются через 2,5 года после визита Незнайки, Кнопочки и Пачкуля Пёстренького в Солнечный город. На этот раз Знайка вместе с другими коротышками отправляется в тот же город, где он встречает Фуксию и Селёдочку (упомянутых в предыдущей книге), которые готовятся к своему второму полету на Луну. Знайка присоединяется к ним в этом путешествии, и они исследуют кратер в Море Ясности. В ходе обследования краев кратера Знайка находит то, что, по его мнению, является остатками кирпичной стены, созданной разумными существами.