В одному незвичайному і вражаючий Квітковому місті жили дуже маленькі чоловічки. Зростом вони були невеликі, приблизно з маленький огірок. Тому з-за їх росту вони називалися коротышками. Там були милі малюки і малятка. Кожен з хлопців був професіоналом своєї справи. Навіть по їх іменах можна зрозуміти, чим вони займаються. Тут живуть: Знайка – він вчений, Доктор Пилюлькин – лікар; Гвинтик і Шпунтик – механіки; Гусля, Цветик і Тюбик – це творчі особистості; Пончик і Сиропчик – відмінні повора; Стекляшкін – астроном. Також там жили Торопыжка, Буркотун, Небоська і Авоська – близнюки.

Так само як і всі діти, герої книги мріяли відправитися в захоплюючу подорож. Головним винахідником в цьому містечку був Знайка, який приймає рішення влаштувати подорож на великому повітряній кулі.

Зробивши невеликий макет і побудувавши розгорнутий план всіх робіт, він разом зі своїми друзями почав будівництво чудового винаходу. Проте одному з хлопців, по імені Незнайка не дуже хотілося робити те, що робили інші.

Жити спокійно і безтурботно в Квітковому місті не завжди вдавалося. Причиною спокою не був Незнайко. Цей бешкетник однією своєю появою був здатний порушити звичайне спокій. Він завжди був там, де когось смикали за коси або дражнили, щось розбивали.

Незнайко не відрізнявся охайністю. Його не можна не любити за всі його вчинки, т. к. він ще дитина і здійснює їх з цікавості, а не злого умислу. Але у цього шалуна, як і у всіх дітей, є друзі – це Гунька і Пончик. Вони, так само як і Незнайко не дуже корисні для жителів цього міста. Так само у Незнайки є – улюблена дівчинка, Кнопка. І саме їй дістається нелегка праця навчити Незнайка писати і читати.

Побудувавши повітряна куля, друзі вирушили в дорогу. Під час їх подорожі Знайка усвідомлює, що він врахував не всі дрібниці, такі до при міру як: чому повітря в балоні куля охолоджується і втрачає висоту.

Було прийнято рішення про термінову евакуацію за допомогою парашутів. Знайка евакуювався першим, а інші діти забарилися, їм не хотілося стрибати. Раптом куля знову полетів угору. Друзі зраділи і продовжили політ без Знайки.

Після довгого польоту, настав час вибору місця для ночівлі, а вранці знову вирушити в дорогу. Однак при невдалій посадці кошик розбивається, і дехто з пасажирів отримує травми.

Почувши долинав з неба гул жителі Зеленого містечка пішли на пошуки того, що його створило. Вони знаходять велику кулю і Незнайка знаходиться поруч з ним. Незнайка відвели до Синьоочку і Сніжинці. А решту відразу відправляють в лікарню до лікаря Медицині. Всі жителі цієї країни дуже бояться цього лікаря за те, що він часто без причин тримає у себе малюків.

Скориставшись нагодою Незнайко розповідає, що створення повітряного кулі це його ідея. Вийшовши з лікарні всі інші дізнаються, що все зроблене руками, все їх майстерність заслуга Незнайка, тому вони змушені приймати сторону Незнайка.

Протягом декількох днів діти, які прилетіли з Сонячного містечка, переживають багато пригод. Головним, серед яких є Незнайко. Це звільнення дітей з лікарні; знайомство з жителями міста Зміївка. Було вирішено влаштувати бал.

Раптом виріс як з-під землі з’являється Знайка. Після того, як він вистрибнув з кулі на парашуті він довго чекала своїх друзів, але так і не дочекався їх, пустився на їх пошуки. Побачивши його всім дітям, стає соромно, адже вони навіть не думали про нього. Більше всіх засмутився Незнайко, т. к. вся розказана їм легенда розвалилася як картковий будиночок, з них тепер ніхто не хотів спілкуватися.

На балу діти миряться і прощають Незнайка. На балу діти Сонячного міста розуміють, як вони сумують по своєму місту і як він їм дорогий. Вони приймають рішення відремонтувати повітряна куля. Роботи тривали не довго, і куля злетів у небо.

Повернувшись з подорожі, все ніби залишилося по старому, але хлопці розуміють, що вони за час своєї подорожі встигли змінитися. Найбільше змінився Незнайко. Він із задоволенням погодився вчитися, і не забув помиритися зі своїм другом Гунькой.