Coś dziwnego dzieje się w Dolinie Muminków. Wszystko przybrało szary kolor. Nie tylko niebo, czy rzeka, ale również drzewa, ziemia, a nawet sam domek Muminków! Co się stało i czy uda się to naprawić?
"Muminki w pogoni za kometą 3D" to najnowsza wersja przygód sympatycznych postaci z Doliny Muminków.
Pewnego ranka Muminek odkrywa, że coś dziwnego dzieje się w Dolinie Muminków. Dostrzega szary pył pokrywający wszystko dookoła. Nie tylko trawę i drzewa, szary kolor ma nawet rzeka i Dom Muminków. Zaintrygowany tym wszystkim Muminek zwraca się do wszystkowiedzącego Piżmowca z prośbą o wyjaśnienie. Ale jego odpowiedź brzmi "Kto wie, jak wyglądać będą ostatnie dni przed końcem świata?" Według Piżmowca, straszny los czeka Ziemię, z nieba może spłynąć ogromne zagrożenie.
Przerażony Muminek postanawia działać. Z pomocą Taty Muminka oraz równie przestraszonych przyjaciół postanawia zbudować tratwę i popłynąć do obserwatorium w Samotnych Górach. Mądrzy profesorowie muszą znać odpowiedź na pytanie, co tak naprawdę zagraża Ziemi. Wraz z Muminkiem w niebezpieczną podróż wyruszają Włóczykij i Ryjek.
Jednak zanim dotrą do obserwatorium, muszą pokonać nie tylko rwący nurt rzeki, ale wiele innych niebezpieczeństw. W końcu udaje im się dotrzeć do celu. W obserwatorium znajdują pogrążonych w obliczeniach naukowców, którzy ostatecznie stwierdzają, że straszliwa kometa niepowstrzymanie zmierza ku Ziemi i przybędzie dokładnie za cztery dni, cztery godziny, cztery minuty i czterdzieści cztery sekundy. Albo kilka sekund później. Nie ma czasu do stracenia, dzielna drużyna musi jak najszybciej wrócić do domu.
Droga powrotna również obfituje w liczne przygody. Bohaterowie spotykają Pannę Migotkę i Migotka, którzy przyłączają się do drużyny zaraz po tym, jak Muminek bohatersko ratuje Pannę Migotkę przed atakiem straszliwego drzewa.
Świat wygląda coraz gorzej, niebo robi się czerwone, a powietrze coraz bardziej gorące i suche. Wiadomo, kometa zawsze zwiastuje różne katastrofy. Po dotarciu na wybrzeże bohaterowie napotykają straszny widok, morze całkowicie wyschło, dzięki temu suchą stopą przechodzą dalej. Okazuje się, że znajdują wrak statku i decydują się go odwiedzić w poszukiwaniu skarbów. Jednakże skarbu strzeże złowroga ośmiornica, tym razem to bohaterska Panna Migotka ratuje całą drużynę z opresji.
Po długiej wędrówce bohaterowie docierają z powrotem do Doliny Muminków. Zdążyli w ostatnim momencie. Jeszcze tego samego wieczoru kometa ma spaść na Ziemię,co gorsza, dokładnie w ogródku Muminków. Czy ocaleją? Czy wszyscy będą bezpieczni?
