這故事講述的是一個可愛的小姑娘丁朵，她的父母都從事國防高科技工作，非常非常的忙。寄居在外婆家的小姑娘長到五歲時被媽媽領回了遠在新疆馬蘭的家，想見到爸爸的丁朵，幾天後看到的卻是被一張被紗布整個纏住的臉。因為爸爸受傷，沒來得及看清爸爸臉的丁朵又被送回了江南的外婆家。在江南的小學裡，孤獨寂寞的丁朵有了幾個好朋友，但是也因為總是不見她的爸爸媽媽受到有的同學的譏諷。後來爸爸媽媽調動工作到了西南的衛星發射基地，"忙著要把一顆星星放到天上去！"可是沒多久卻傳來了衛星發射失敗的消息。丁朵幼小的心裡壓上了一塊沉沉的石頭。這時，她的小夥伴妮妮還為一個洋娃娃頭上的蝴蝶結兒傷害了她。丁朵終於爆發了積蓄已久的痛苦，她在電話裡向媽媽哭訴，媽媽只能在電話那頭默默流淚。學校注意到了這個軍人的後代，並特別在全校大會上安排了一次有意義的活動：讓每個不快樂的孩子上臺喊出自己的心裡話，丁朵在老師同學的鼓勵下也大聲喊道："我希望我們國家的火箭快快上天！那樣，我就可以見到我的爸爸媽媽了……"暑假，丁朵去衛星基地看爸爸放火箭上天，在飛機上結識了一位名叫林楠的解放軍阿姨。林楠阿姨一路照顧丁朵，並十分注意丁朵講述的蝴蝶結的故事。原來林楠阿姨也是在遙遠的西藏工作，她的孩子也是放在南方的奶奶家……火箭即將發射前，丁朵受到了林楠阿姨從西藏給她郵來的一隻漂亮的金蝴蝶結兒，告訴她"這是世界上飛得最高最遠的一隻蝴蝶，只有最勤勞勇敢的孩子才能得到它……。"善良的丁朵把這隻蝴蝶結兒郵給了傷害過她的妮妮，希望她快樂。火箭發射成功了！丁朵見到了爸爸，全家終於團聚在一起。這時，全班同學給丁朵郵來一封信，是一張大大的蠟筆畫，畫上一枚呼嘯著沖天的火箭，火箭頭上正繫著那隻金蝴蝶結兒，是認錯的妮妮還給了她……