晴朗的夜晚，在小狗皮皮家里，狗妈妈给小狗讲故事：“小河是从月亮上流下来的。”妈妈对皮皮说，月亮上面很美，有嫦娥姐姐，有玉兔妹妹，还有一座非常漂亮的广寒宫……皮皮听得入了迷，趴在妈妈怀里睡着了，还咂吧嘴，说着梦话：我要到月亮上去，我要到月亮上去。
皮皮醒来，太阳已经照在屁股上面了。皮皮想起了一个念头：我要找到月亮。
中午，皮皮吃过午饭，跑到家门前的小河旁，问小河：“你是不是从月亮上流下来的呀？”“我流下来太长时间了，已经忘记了是从什么地方流出来的了。如果你不介意的话，你可以顺着我的流向往上游去找。”小河说。
皮皮往上游望去，河流蜿蜿蜒蜒，一直延伸到远处。“好远！”
第二天上午，小狗皮皮告诉妈妈，他要去找月亮。妈妈对皮皮说：“月亮天天晚上都挂在天上，你还不知道月亮在哪儿吗？”皮皮回答：“妈妈，月亮一到白天就消失不见了，它到底在哪儿呢？”妈妈辩不过皮皮，就让他自己去找了。
皮皮告别妈妈，找到了他的好朋友小兔白白、小猴蛋蛋和狗熊笨笨，跟他们描述了月亮上面的美丽风景，问是否愿意跟自己一起去寻找月亮。白白、蛋蛋和笨笨都欣然同意，于是他们一起踏上了寻找月亮的旅途。他们带足了食物，沿着小溪逆流而上。到了晚上，他们尝了尝河水：“涩的！”原来下游的这段水域里掺杂着泥沙，不能喝。
过了两天，他们爬上了山坡，来到了河的中游。这里的小路很长时间没有人走了，已经长满了杂草，皮皮他们不得不把拦路的杂草除去，一路艰辛地继续往前走。笨笨累得不行了，坐到地上，抱怨说：“我要回家，家里有蜂蜜，有果子，还有舒适的床铺。而不像现在，只能吃干粮，睡草地，还是家里面好。”说完就要往家走。皮皮赶忙对他说：“你不想知道月亮到底在哪里吗？那里有很漂亮的房子，里面有很舒适的床，还有很多很多好吃的。”笨笨一听，原来月亮上面这么舒服，于是精神一振，跟着大伙，又继续往前走了。
皮皮一行来到了中上游的一个瀑布前，他们决定在这里宿营。白白自告奋勇去收集草料，他要为大家铺简易床铺，蛋蛋则爬到了附近的果树上，摘了很多果子，给大家当晚餐，笨笨负责搬运摘下来的果子。皮皮找来了很多树叶和木条，搭起来一间帐篷。大家吃饱喝足后，就休息了。
天一亮，大家简单地收拾一下，便继续出发了。
到了瀑布前，瀑布又高水流又急，不太好过去，于是，大家产生了分歧。笨笨主张绕行，蛋蛋则主张直接翻越，白白却已经开始准备了。皮皮三思后决定：“我们直接翻越吧，绕行要走很远的路，直接翻越能节省大家的时间。”大家一起商量，如何翻越瀑布，最后决定，齐心协力在瀑布旁边搭一个斜梯上去。于是，白白负责打地基，皮皮负责收集木棍，蛋蛋负责把木棍绑在一起，支在白白打的地基里，笨笨又搬来一些大石头，压在插入地基的粗木棍周围。从早晨忙到中午，他们终于搭成了一架又高又宽的斜梯，他们顺着斜梯爬上了瀑布。
越过瀑布后，皮皮一行发现了前面不远处有一间小屋，他们走了进去，原来经常来村子里面修钟表的山羊博士就住在这里。山羊博士看到了皮皮一行，问：“你们上哪里去呀？”“我们要去寻找月亮的住处。”皮皮回答道。“哦。我这里有一张很久以前得到的天文图，我暂时也用不上，送给你看吧，也许对你会有帮助的。”山羊博士说罢又埋头工作了。
皮皮一行拿着图围着看。“这个多像太阳。”“这个就是月亮吧。”“我觉得这个应该就是我们居住的地球……”伙伴们七嘴八舌地议论着。这时候，山羊博士对皮皮一行说：“孩子们，你们所找的月亮，根本不在这条河流的源头，而是在遥远的天空上围着我们的地球旋转。你们很勇敢，大家互相帮助，非常团结，通过自己的努力到了这里。天已经很晚了，你们就在这里住下吧，明天赶紧回家去，你们的妈妈在家里焦急地等着你们呢。”
于是第二天醒来，皮皮他们高高兴兴地踏上了回家的路。
