Berättelsen fortsätter från Månen tur och retur (del 1) där professor Kalkyl tar Tintin och kapten Haddock till raketen som startar sin färd till månen. De får en överraskning när Dupondtarna dyker upp i raketen. De trodde att raketen skulle gå klockan 1.34 på eftermiddagen och inte på natten. Då syret på raketen inte är avsett för så många personer har de ett problem, men får helt enkelt hoppas att det går bra ändå. När de anländer till månen sätter Tintin sin fot på den steniga marken som den första människan på månen. Men faran lurar. En skurk som visar sig vara överste Jorgen gömmer sig i raketen för att försöka flyga den till sitt eget land, med hjälp av Frank Wolff som är dubbelagent. Tintin blir övermannad av honom, men Wolff drabbas av dåligt samvete, och slagsmål utbryter varpå Jorgen omkommer. Medveten om den alltmer påtagliga syrebristen bestämmer sig Wolff för att offra sig själv för att rädda de andra, och lämnar raketen genom att falla ut i rymden