Два пингвина, мечтая о полёте, сбегают из зоопарка Южного города. Птицы встречают учёного, открывшего планету необычной овальной формы, скованную льдами. Учёный мечтает отправить на неё образцы земной жизни.

Пингвинов доставляют на секретную базу. Им раскрывают план экспедиции. Выясняется: без помощи арктических птиц человечеству не разгадать тайну льдов Альтерры.

Птицы-космонавты получают имена Юрий и Кролик. Третий участник — робот-луноход Вера.

Команда обнаруживает признак внеземной жизни, который едва не становится последним. Из-подо льда выпрыгивает гигантский окунь. Пингвины едва спасаются. Луноход тонет. Связь с Землёй потеряна.

Они проявляют смекалку и необычным способом ремонтируют луноход, раскрывают тайну планеты, запускают эволюцию и принимают на Альтерре зоодесант: образцы флоры и фауны Земли.

Пингвины знамениты на Земле. Удалось ли нелетающим птицам осуществить свои мечты?