В самом сердце Нью-Йорка молодая гениальная изобретательница Лунелла Лафейетт, известная под прозвищем Лунная девочка, живет с мамой, папой и бабушкой. Она проводит свои дни в лаборатории, спрятанной среди старинных кирпичных стен квартиры, погружаясь в мир науки и технологий. В один из таких дней Лунелла, вдохновленная рассказами о таинственных порталах и временных скачках, неожиданно активирует древнее устройство, что приводит к появлению гигантского красного динозавра из далекого прошлого в ее мире. Этот необычный дуэт, получивший имя ДиноДьявол, становится неразлучными друзьями и героями в борьбе с угрозами, которые нависают над их городом. Совсем скоро Лунелла и ДиноДьяволу предстоит впервые применить свои силы на практике. На горизонте появляется загадочный злодей, известный как Гравитрон, который планирует использовать свою способность манипулировать гравитацией для захвата власти в городе. Лунелле приходится изобретать изощренные гаджеты, чтобы противостоять его силам, а ДиноДьявол помогает в сражениях своей невероятной мощью и ловкостью. Вместе они сталкиваются с многочисленными испытаниями, от изворотливых ловушек до сложных головоломок, которые им придётся решить.
Между сражениями Лунелла старается сохранить секрет своей жизни супергероя, что становится непростой задачей, когда ее семейные и школьные обязанности начинают пересекаться с миссиями по спасению города. Она учится балансировать, скрывая от близких и друзей свои подвиги, считая, что супергерой должен действовать в тайне. Однако не все идет гладко. На пути к победе над Гравитроном Лунелла и ДиноДьявол сталкиваются с личными трудностями: Лунелле приходится принимать важные решения о доверии и ответственности, а ДиноДьявол, оторванный от привычного мира, ищет свое место в новой для него реальности современного Нью-Йорка. С каждым новым эпизодом мультфильм "Лунная девочка и ДиноДьявол" раскрывает яркие примеры дружбы, находчивости и сложности, с которыми сталкиваются герои. Постепенно Лунелла понимает, что ее способности и изобретательность могут быть использованы не только для борьбы со злом, но и для улучшения жизни окружающих. В конечном счете, Лунелла и ДиноДьявол не просто защищают свой город, но и становятся символом надежды и вдохновения для каждого жителя Нью-Йорка, показывая, что даже самые обычные люди способны на великие дела, если у них есть смелость и упорство.