在被晚霞染成淡紫色的山谷里，有一片长满风铃草的牧场。牧场的栅栏是用紫藤花藤编的，风一吹就发出“叮铃叮铃”的响声，像谁在摇着看不见的小铃铛。牧场里住着三头特别的奶牛，它们的毛是雪白色的，身上点缀着星星形状的黑斑，每当月亮升起，这些黑斑就会闪闪发亮——大家都叫它们“星星奶牛”。
牧场的主人是个梳着两条麻花辫的小女孩朵朵，她的围裙上总沾着草叶和牛奶渍，口袋里永远装着给奶牛挠痒痒的薄荷叶子。每天晚上，朵朵都会提着黄铜小桶去挤奶，星星奶牛的牛奶是淡蓝色的，里面浮着细小的光点，倒进瓷碗里会发出轻轻的“咕嘟”声，喝一口，舌尖会留下星星的甜味。
这天晚上，朵朵挤完奶，发现最小的那头星星奶牛星宝不见了。星宝的角上还系着朵向日葵，平时最黏人，从不乱跑。朵朵急得提着灯笼在牧场里找，灯笼的光透过紫藤花藤，在草地上投下细碎的光斑，像撒了一把碎金子。
“星宝！星宝！”朵朵的声音在山谷里回荡，惊起几只沉睡的萤火虫。她顺着风铃草被踩倒的痕迹往前走，发现痕迹一直延伸到牧场尽头的黑森林。黑森林里长满了会吃光线的暗影树，从来没人敢在晚上进去。
就在朵朵犹豫的时候，一只尾巴尖沾着牛奶的小刺猬从草丛里钻出来。“我刚才看到星宝往森林里去了，”小刺猬的鼻子动了动，“好像在追一只发光的蝴蝶。”朵朵赶紧把小刺猬放进围裙口袋：“你知道路吗？带我去找找它好不好？”
走进黑森林，灯笼的光果然变暗了，周围的树木影影绰绰，像一个个沉默的巨人。突然，朵朵听到前方传来“哞哞”的叫声，她赶紧跑过去，发现星宝正站在一棵大树下，对着树洞里的什么东西轻轻晃脑袋。
树洞里蹲着只翅膀受伤的小蝴蝶，它的翅膀是半透明的，上面镶着星星的纹路，此刻正微弱地闪着光。“它刚才掉进树洞里了，”星宝的声音闷闷的，“我想救它出来，可我的角太大了伸不进去。”
朵朵放下灯笼，试着把手伸进树洞，可树洞太深，指尖根本够不着。小刺猬从口袋里钻出来：“我来试试！”它蜷成一个刺球，顺着树干滚进树洞，不一会儿，就顶着小蝴蝶爬了出来。小蝴蝶的翅膀破了个小口，趴在刺猬背上，连发光的力气都没有了。
“它是月光蝶，”朵朵认出了这种蝴蝶，奶奶说过，月光蝶住在月亮旁边的云朵上，只有在满月时才会飞下来采集星光，“一定是不小心被风吹下来的。”她小心翼翼地捧起月光蝶，发现它的翅膀上沾着点黑色的黏液——是暗影树的汁液，这种汁液会让发光的生物失去光彩。
“得用星星牛奶才能洗掉。”朵朵想起奶奶的话，赶紧从桶里倒出一点淡蓝色的牛奶，用手指蘸着，轻轻涂在月光蝶的翅膀上。奇妙的事情发生了，黑色黏液遇到牛奶，立刻变成了银色的雾气，渐渐消散了。月光蝶的翅膀重新亮了起来，比刚才更耀眼。
“谢谢你，”月光蝶的声音像琴弦被轻轻拨动，“我是来采集星光露珠的，没有露珠，月亮旁边的云朵就会变得灰蒙蒙的，星星奶牛也不会再产带星光的牛奶了。”它指着不远处的一片空地，“那边有片星光草地，今晚的露珠特别多，可我翅膀受伤了，采不了……”
朵朵眼睛一亮：“我们帮你采！”她让星宝趴在地上当“台阶”，自己站在牛背上，用小桶接星光露珠。星光草地的草叶上，布满了亮晶晶的露珠，每颗露珠里都裹着一颗小星星，碰一下，就会“啪”地绽开一朵小火花。
小刺猬负责把露珠装进朵朵带来的玻璃罐，星宝则用尾巴轻轻扫开草叶，方便它们采集。不一会儿，就装满了三个玻璃罐，月光蝶的翅膀也恢复了力气，在罐子周围飞了一圈，翅膀上的星光落在罐子上，形成了一层薄薄的光膜。
“有了这些露珠，云朵就会变干净啦，”月光蝶停在朵朵的肩膀上，“作为感谢，我教你唱星星奶牛的催眠曲吧，它们听了会产更多星星牛奶哦。”
回到牧场时，天已经快亮了。朵朵把星光露珠交给月光蝶，看着它带着罐子飞向月亮，翅膀在天空中划出一道银色的弧线。星宝乖乖地走进牛棚，朵朵摸着它的头，轻轻唱起刚学会的催眠曲：“风摇铃，星眨眼，牛奶甜，梦儿圆……”星宝的眼睛慢慢闭上，身上的星星黑斑闪得更亮了。
第二天早上，朵朵去挤奶，发现星宝的牛奶桶里，除了淡蓝色的牛奶，还浮着几颗真正的小星星，像融化的钻石。她把牛奶倒进玻璃瓶，送给了帮她找星宝的小刺猬，又给黑森林里的暗影树浇了点——奇怪的是，暗影树的叶子竟然透出了点淡淡的绿色。
晚上，朵朵又提着小桶去挤奶，星星奶牛们看到她，都开心地晃起尾巴。月光洒在牧场上，风铃草轻轻摇晃，紫藤花藤的影子在地上织成一张网，网住了满地的星光和牛奶的甜香。朵朵哼着催眠曲，看着淡蓝色的牛奶在桶里泛起涟漪，心里像装了满满的星星。
星宝凑过来，用头蹭了蹭她的胳膊，角上的向日葵还好好的。朵朵知道，今晚的牛奶里，一定藏着比平时更多的甜味和星光，而那些甜味，会变成山谷里所有生灵的好梦，在月亮底下，轻轻地发酵、膨胀，像一颗被温柔守护的星星。