Eines Abends beobachtet die pfiffige Erfindertochter Lotte (Originalstimme: Evelin Pang) zwei Kapuzenmännchen bei dem Versuch, einen Mondstein zu stehlen, den ihr Onkel Klaus (Margus Tabor) einst von einer Reise in die Berge mitbrachte. Durch schnelles Eingreifen kann sie den Diebstahl verhindern, erkennt jedoch dabei, dass der Stein ungeahnte Kräfte in sich trägt. Da die ehemaligen Mitreisenden von Klaus ebenfalls derartige Steine besitzen, überredet Lotte ihren Onkel zu einer neuen Expedition. Auf der Reise müssen die beiden viele Hindernisse überwinden und werden zudem von Kater Paul (Priit Võigemast) und den Kapuzenmännchen verfolgt, die zuvor im Besitz der Steine waren und sie dringend brauchen, bevor der Mond verblasst.
Der Animationsfilm ist die Fortsetzung von "Lotte im Dorf der Erfinder" aus dem Jahr 2007.
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