C425年的時候，偉大的科學家“白的夫”用智慧和科技圍著地球給人們造了一個新的家“月亮城”。人們離開了已經沒有辦法生活的地球，開始在月亮城生活，成為了“月亮人。”
月亮城是幸福的，人們穿漂亮的衣服，吃最好的食物，生病了很快就治好，無數的機器人時時刻刻為人們服務，人們可以做任何自己喜歡的事。月亮城里，不會刮風，不會下雨，不會下雪，沒有炎熱的夏天，也沒有寒冷的冬天。
一個小女孩陪著奶奶坐在月亮城的窗前，看著外面的夜空，無數的星星，圓圓的亮亮的，而地球就像一個藍色的月亮。地球在月亮城的下面，月亮在月亮城的上面。奶奶告訴小女孩“當她是個小女孩的時候，就住那個在藍色的月亮上，有美麗的花兒，有綠色的小草，星星一閃一閃的眨眼睛，月亮會一天天長大還會一天天縮小。”
現在奶奶已經老了，只能每天在月亮城里看著藍色的地球。月亮城里的人可以讓科學家給自己裝上先進的機器，讓自己活的很久很久，可是奶奶不愿意。奶奶只有一個心愿就是再回到地球上去，看看小時候見過的東西。
小女孩問過很多人，問過老師，問過科學家，問過月亮城的市長，可以讓奶奶再回地球上看看嗎？但是所有的人都告訴她，地球已經被破壞了，沒有辦法回去了。
小女孩每天都想著讓奶奶回去看看。一天，她來到月亮城的廣場，偉大的科學家白的夫的雕像就在廣場中心，小女孩走到雕像下面，對雕像說：“白的夫爺爺，奶奶想回地球去看看，你可以幫幫我嗎？”雖然小女孩知道白的夫爺爺在造完月亮城后就去世了，不過小女孩還是想問問爺爺。白的夫爺爺之所以會離開，一是因為爺爺造月亮城太累了，二是因為白的夫爺爺和奶奶一樣，也不愿意給自己換上先進的機器。
小女孩對白的夫爺爺的雕像說了很多奶奶的事，然后坐到了爺爺雕像的下面。突然，一滴藍色的水落在了女孩的手心，女孩吃驚地往上看，白的夫爺爺的雕像在流淚。女孩用雙手接住了爺爺的眼淚，她不知道爺爺的雕像為什么會流淚。
小女孩捧著爺爺的眼淚回家了。奶奶正坐在窗前。女孩把爺爺雕像的眼淚給奶奶看。
“奶奶，為什么白的夫爺爺的雕像會流淚了？”小女孩問奶奶。
“爺爺，一定也是想回地球去看看。”
奶奶也流淚了，小女孩看著流淚的奶奶，伸出小手也接住了奶奶的眼淚。當奶奶的眼淚也落到小女孩的手心時，小女孩手心里的眼淚居然動了起來，眼淚慢慢變成了一個藍色小人。
藍色的小人從女孩的手里跳到了窗前，說：“我帶你們回地球去。”
藍色的小人眼睛突然亮了起來，發出一束藍色的光芒，藍色的光就飄在空中，像是一條隧道。
藍色的小人走了進去，小女孩和奶奶牽著手也走了進去。
當藍色的小人帶著小女孩和奶奶又走過一道藍色門的時候，奶奶哭了，奶奶終于回到了地球，前面有一個很舊很舊的小屋子，就是奶奶的家，可是現在屋子外面什么也沒有，地球被破壞了，沒有花，沒有草，沒有小河，就像干涸的沙漠。
藍色的小人突然亮了起來，圍著屋子不停地轉，只見它又變成了一滴淚水，淚水滲進泥土里，泥土里長出了一棵棵小草，把房子圍了起來；泥土里的水越來越多，屋子的窗前出現了一個小水洼，小水洼越來越大，水流過草地，竟然流成了一條小河，草地上又開出了美麗的花。屋子的周圍越來越美，就像奶奶講過的那樣美。
奶奶來到屋外，坐在門前的草地上，好像又回到了小女孩的時光。她仰頭看著天空笑了，笑得是那么幸福。夜晚來臨了，小女孩陪著奶奶坐在窗前，天上的月亮和星星是那么的美，后來奶奶和小女孩就一直生活在這美麗的地球上，再也沒有離開。而小女孩也會經常來到小河邊沉思，那是她在思念變成了河流的藍色小人。