維吾爾族少女少男古麗娜、艾尼娃和哈薩克族男孩阿登、漢族小子蛋蛋，在一個偶然的巧遇中發現了一隻會唱歌的土豆。他們決定組織成一個聯合探險隊，去這只土豆的產地揭開土豆唱歌的科學奧秘。他們從地貌獨特的吐魯番出發，走過遼闊壯美的哈薩克草原，在經歷了古墓之夜、毒蠍、懸崖餘生、遭遇狼群等一系列驚險有趣的體驗之後，這支由各民族孩子組成的探險隊，終於發現了土豆唱歌的奧秘，看到了一片新的科學天地。