Một buổi chiều nhặt đá cuội bên suối, bé Mai phát hiện vật thể kim loại lấp lánh. Khi chạm vào, bỗng 'Bíp bóp! Chào bạn! Tôi là Tí Xíu - robot thông minh!' - một chú robot tí hon bật dậy từ đống lá khô.
Hai người bạn mới nhanh chóng hợp tác xây 'Phi thuyền Lá Sen' từ tre và pin mặt trời. Tí Xíu giảng giải: 'Vũ trụ như chiếc bánh sinh nhật khổng lồ, mỗi hành tinh là viên kẹo xoay tròn quanh nến mặt trời đấy!' Khi thấy sấm chớp, robot biến thành nhà khí tượng tí hon: 'Mây như những cục bông va chạm tạo điện tích, giống lúc bé cọ nắp chảo vào tóc mẹ ấy!'
Trải qua chuyến phiêu lưu, Mai học được cách lắp mạch điện bằng kẹo dẻo, quan sát sao băng qua ống nhòm tự chế, và hiểu tại sao cầu vồng luôn cong. Cô bé reo lên: 'Khoa học chính là phép thuật có thể giải thích được!'