暴雨初歇的傍晚，八歲的朵朵在院子裡發現了奇怪的腳印。那些腳印比兔子爪印大兩倍，印在潮濕的泥土裡，還冒著細小的彩虹色泡泡。她跟著腳印穿過籬笆，發現後院的老槐樹洞裡，藏著一架會發光的藤蔓電梯。
電梯門自動滑開時，朵朵聞到了烤的甜香。藤蔓緩緩上升，穿過層層雲層，眼前忽然出現一座漂浮在空中的糖果色工廠。工廠外牆是蓬鬆的奶油，煙囪冒出的不是黑煙，而是帶著草莓香氣的粉色雲朵。
“歡迎來到雲朵工廠！”戴著帽子的胖精靈從門後探出頭，他的胡子是金絲糖做的，圍裙上綴滿跳跳糖紐扣，“我是廠長蓬蓬，你看起來很適合當雲朵製造師！”朵朵這才發現自己的睡衣變成了薄荷綠工裝褲，口袋裡還插著一根鑲著星星的攪拌棒。
蓬蓬帶著她走進巨大的車間，天花板垂落著銀白色的月光絲線，地麵流淌著蜂蜜色的糖漿河。數十個小精靈正忙碌地操作機器：有的用彩虹吸管攪拌雲朵原料，有的給雲朵畫上笑臉，還有的騎著掃帚把雲朵運到包裝區。
“我們生產各種味道的雲朵。”蓬蓬指著牆上的訂單板，“今天要完成芒果味的積雨雲、薄荷味的卷雲，還有……”他突然皺起眉頭，“糟了！草莓味的雷雨雲原料不夠了，沒有足夠的‘咯咯笑粉末’，雲朵就不會打雷！”
朵朵好奇地問：“什麼是‘咯咯笑粉末’？”蓬蓬歎了口氣，從口袋掏出個小瓶子，裡麵裝著淡粉色的閃光粉：“這是收集孩子們的笑聲做成的魔法原料，最近城市裡的笑聲越來越少，倉庫快見底了。”
就在這時，警報器突然響起，車間的玻璃窗開始劇烈震動。透過雲層縫隙，朵朵看見地麵上的城市被灰黑色的烏雲籠罩，那些烏雲像巨大的怪獸，正貪婪地吞噬著所有色彩。蓬蓬臉色慘白：“是壞情緒烏雲！它們會偷走孩子們的笑容！”
朵朵握緊星星攪拌棒：“我們去把笑聲找回來！”蓬蓬猶豫片刻，從牆上摘下兩個雲朵降落傘。他們順著月光絲線滑向地麵，降落在城市中央的遊樂場。這裡本該充滿歡鬨聲，此刻卻空蕩蕩的，旋轉木馬蒙著灰布，滑梯上結滿蛛網。
“快看！”朵朵指著天空。壞情緒烏雲化作巨大的章魚，觸手正纏住一棟居民樓。她舉起攪拌棒，對著烏雲喊：“我們不會讓你偷走笑聲！”攪拌棒突然發出光芒，照亮了烏雲身上的弱點——那是一團正在掙紮的金色光點。
蓬蓬眼睛一亮：“那是笑聲的核心！隻要打碎外殼，就能釋放被困的笑聲！”朵朵將星星攪拌棒狠狠擲向烏雲，攪拌棒在空中變成閃亮的長矛，刺破了烏雲的外皮。金色光點迸發出耀眼光芒，無數彩色泡泡從光點中湧出，泡泡裡浮現出孩子們玩耍的畫麵。
壞情緒烏雲發出刺耳的尖叫，化作黑色雨滴落向地麵。地麵上的孩子們紛紛走出家門，看著重新變得湛藍的天空歡呼起來。朵朵發現自己的口袋正在發燙，伸手一摸，掏出滿滿一把“咯咯笑粉末”——原來是孩子們的笑聲自動彙聚成了原料。
回到雲朵工廠，朵朵和蓬蓬用新收集的笑聲製作出巨大的草莓味雷雨雲。當雷雨雲飄向城市上空時，朵朵用攪拌棒在雲朵上畫出笑臉。隨著第一聲歡快的“轟隆隆”雷聲，清甜的草莓雨灑向大地，孩子們在雨中歡笑奔跑，接住的雨滴都變成了。
工廠恢複了往日的忙碌，蓬蓬將一枚雲朵徽章彆在朵朵胸前：“從今天起，你就是榮譽雲朵製造師啦！”朵朵正要道謝，忽然聽見熟悉的呼喚聲。她轉身看見媽媽站在藤蔓電梯旁，原來媽媽發現她不見後，順著彩虹泡泡找到了這裡。
“該回家啦，小冒險家。”媽媽笑著說。蓬蓬偷偷塞給朵朵一個小罐子，裡麵裝著會發光的“咯咯笑粉末”：“想我們的時候搖一搖，笑聲就會來找你。”朵朵擁抱了蓬蓬，跟著媽媽走進電梯。
回到家時，朵朵把小罐子放在床頭。每當夜晚來臨，罐子裡的粉末就會發出柔和的光，窗外時常飄來帶著甜味的雲朵。有時她會對著罐子輕輕搖晃，笑聲就會化作星星，在房間裡跳起旋轉舞。而在遙遠的雲端，雲朵工廠的煙囪，依然不斷冒出帶著各種香氣的雲朵，守護著每個孩子的笑容。