Einmal Mond und zurück beginnt in Florida: Hier lebt Mike Goldwing, dem das Astronaut-Sein im Blut liegt. Schon sein Großvater Frank hatte zusammen mit Buzz Aldrin und Neil Armstrong zum Mond fliegen sollen, doch als sein Sohn Scott – Mikes Vater – an Masern erkrankte, musste er von der Reise zum Mond zurücktreten. Das verzieh er seinem Kind nie und so distanzierte er sich mit den vergehenden Jahren von seiner gesamten Familie. In der Gegenwart gerät der Mond jedoch in Gefahr: Richard Carson, ein Milliardär aus Texas, behauptet, dass die Mondlandung nie stattgefunden hat. Im Geheimen plant er, zum Mond zu fliegen, die 1969 in den Himmelskörper gepflanzte Fahne zu stehlen und damit vermeintlich beweisen, dass die Amerikaner es nie bis dorthin geschafft haben. Auf diese Weise will er die Mineralien des Mondes für sich beanspruchen. Um das zu verhindern, hecken Mike und seine Freunde einen Plan aus: Mike soll sich mit Amy und einem Roboter-Chamäleon als blinder Passagier an Bord der Rakete verstecken.