Рассказ ведётся от лица профессора-космобиолога Селёзнёва, отца Алисы, и включает три повести, объединённые героиней — девочкой Алисой Селёзнёвой. Алиса обладала необычной способностью исчезать в самые неожиданные моменты и делать открытия, которые превосходили возможности ведущих современных учёных. Профессор, уверенный в её безопасности в конце XXI века, фиксировал события, связанные с дочерью. Благодаря Алисе марсиане узнали о Бабе Яге, она подружилась с бронтозавром и выяснила способ его исцеления. Заблудившись на Марсе, девочка обнаружила строение древней марсианской цивилизации, а животное, привезённое с далёкой планеты и подаренное ей, оказалось разумным. Переехав летом на дачу, Алиса спасла учёного, пострадавшего при испытании собственного изобретения, познакомилась с крошечными гостями с далёкой звезды и во время проверки машины времени попала в прошлое, где встретилась с известным писателем-фантастом.
В честь дня рождения Алисы её друг, инопланетный археолог Громозека, пригласил её на исследование недавно открытой планеты Колеида, где всё живое погибло из-за космической чумы, занесённой первым космическим кораблём с этой планеты. Оказалось, что Громозека намеревался отправить Алису в прошлое, чтобы она попыталась спасти жизнь на Колеиде. Вместе с новым другом, археологом по имени Рррр, похожим на котёнка, девочка вернулась в прошлое, проникла на космодром и обработала космонавтов жидкой вакциной против чумы. После возвращения в своё время Алиса и Рррр убедились, что их усилия увенчались успехом: цивилизация на Колеиде была спасена, при этом местные жители не подозревали о вмешательстве извне.
В третьей повести профессор Селёзнёв взял Алису в космическую экспедицию для сбора редких животных в московский зоопарк. В начале полёта девочка узнала о трёх капитанах — смелых исследователях дальнего космоса. Вскоре к экспедиции присоединилась полуразумная птица по прозвищу Говорун, принадлежавшая одному из капитанов. Птица привела команду на неизвестную планету, где космические пираты удерживали в плену Второго капитана, пытаясь выведать у него формулу абсолютного топлива, которую он получил от жителей соседней галактики. С помощью Говоруна Алисе удалось выбраться из подземелья, где находились капитан и члены экспедиции, и вызвать подкрепление. Пираты были арестованы, после чего девочка попросила капитанов взять её с собой в соседнюю галактику.
