Тринадцатилетняя Лунелла Лафайет живёт вместе с семьёй в Нижнем Ист-Сайде Нью-Йорка. Она ходит в школу, помогает родителям и бабушке с семейным бизнесом, но больше всего времени проводит за собственными изобретениями. Лунелла обладает невероятным интеллектом и способна создавать устройства, с которыми не справились бы многие взрослые учёные. Правда, окружающие далеко не всегда понимают её идеи, поэтому девочка привыкла рассчитывать прежде всего на себя. В тайной лаборатории под домом она работает над очередным экспериментом. Лунелла пытается открыть портал, используя устройство, оставшееся от другой исследовательницы. Эксперимент проходит совсем не так, как она рассчитывала. Вместо ожидаемого результата портал соединяет современный Нью-Йорк с далёким прошлым. Через него в город попадает огромный красный тираннозавр. Первоначально Лунелла не представляет, что делать с неожиданным гостем, который способен одним движением разрушить половину её лаборатории. Но довольно быстро между ними возникает необычная связь. Динозавр получает имя ДиноДьявол и становится верным другом Лунеллы. Теперь девочке приходится скрывать огромного тираннозавра от большинства жителей города. Сделать это в одном из самых оживлённых районов Нью-Йорка оказывается совсем непросто. О её тайне узнаёт Кейси Кальдерон, общительная одноклассница, которая быстро становится близкой подругой Лунеллы. В отличие от юной изобретательницы, Кейси прекрасно умеет общаться с людьми и знает, как привлечь внимание окружающих. Когда району начинают угрожать преступники и необычные злодеи, Лунелла решает использовать свои способности для его защиты. Она создаёт специальное снаряжение и превращается в Лунную девочку. ДиноДьявол становится её главным напарником. Его огромная сила помогает там, где даже самые хитрые изобретения Лунеллы оказываются недостаточными. Кейси тоже присоединяется к команде. Она помогает подруге скрывать настоящую личность и старается сделать Лунную девочку настоящей местной героиней. Но бороться со злодеями оказывается сложнее, чем проводить эксперименты в лаборатории. Лунелле приходится принимать быстрые решения и отвечать за последствия собственных ошибок. При этом обычная жизнь никуда не исчезает. Ей по-прежнему нужно ходить в школу, выполнять домашние задания и не позволять родным узнать, чем она занимается после уроков. Каждое новое приключение заставляет Лунеллу использовать не только интеллект, но и учиться доверять друзьям. Ведь даже самому умному человеку иногда нужна помощь. Вместе с Кейси и ДиноДьяволом юная изобретательница защищает родной район и постепенно понимает, что её необычные способности можно использовать не только ради научных открытий, но и ради людей, живущих рядом.