Albummet er en fortsættelse til Mission til Månen fra 1953 og omhandler Tintin og kaptajn Haddocks tur til Månen i professor Tournesols raket. Sammen med ingeniør Wolf bliver de sendt afsted mod Månen, men det viser sig at Dupond og Dupont også har forvildet sig ombord og sætter hele missionen i fare, da der er begrænsede mængder ilt ombord. Wolf viser sig som en forræder, idet han har smuglet oberst Jorgen (som Tintin tidligere har mødt og besejret i Ottokars scepter) med ombord, hvilket yderligere forværre situationen ombord, da endnu en person kræver ilt. Jorgen arbejder for en fremmed stat og planlægger at flyve raketten tilbage til denne, for at stjæle teknologien. Da ilten er ved at slippe op, og koncentrationen af kuldioxid stiger faretruende, ofrer Wolf sig dog for de andre ved at forlade raketten, så der er mere ilt til de resterende ombord.