Lille Astronaut handler om Arthur, der kravler ind i en ombygget vaskemaskine og flyver til månen. Der møder han rumhunden Laika og Astros, en flok rumbikere. De tager Lille Astronaut med på en farlig tur rundt i universet. Men først skal han lære at høste beryler i et meteorfelt bevæbnet med en hockeystav stående på en flyvende meteor sammen med den lille rumbiker Purple. Han smugler et månestøvstelegram med til Frøken Tankestreg, der er dronning af Stregplaneten. Noget er på færde. Frøken Tankestreg må glemme gamle konflikter med Kong Kejser, den lille frække mus, der styrer Planet A, hvor elefanterne holder til. Frøken Tankestreg får overtalt Kong Kejser til at bekæmpe Goplerne, som igen er på krigsstien og vil have fat i de hemmelige våben. Lille Astronaut får sammen med Purple og Kanonkongen Åge en vigtig rolle i rumkrigen. Overalt har Goplerne spioner, og det hele ender i et stort sammenstød. Frøken Tankestreg og Kong Kejser og hans elefanthær får hjælp af Flamingohæren, men det ser sort ud for Lille Astronauts venner. Selv om Lille Astronaut optrevler spionringen, må han alligevel hente hjælp på jorden, hos Vilma, Anton og de to rollinger Nora og Elisabeth.