《十二楼的流星雨》成功塑造了小主人公蔡星儿、夏雨、唐豆、罗宾等人物，通过表现孩子们在成长中与父母、老师、同学以及小伙伴之间所发生的一系列生动有趣的小故事，反映当代儿童成长中的快乐与烦恼。

难得一见的流星雨即将在俄罗斯上空出现，青年男女们兴奋非常，纷纷走上街头见证着历史性的一刻。美丽女孩尤利娅不顾身为军官的父亲的反对，执意和特姆交往。在流星雨来的这天，他们躲在一隅偷欢，却不知莫大的危机正在袭来。一艘外星飞船遭到意外，结果又被俄罗斯空军击中。它在迫降的过程中给莫斯科造成毁灭性的打击，而尤利娅的闺蜜也在灾难中丧生。在此之后，尤利娅和朋友们闯入禁区，遭遇了外星人。阴差阳错，她决定救治受重伤的外星飞行员汉克，而特姆等憎恶外星人带来的灾难，对汉克恨之入骨。