Wer ist das Mädchen auf dem Foto, und was hat es mit dem Zeppelin im Hintergrund auf sich? Diese Frage stellen sich Lilly und Nikolas, als sie in den Sommerferien am Bodensee ein geheimnisvolles altes Schwarz-Weiß-Bild auf dem Flohmarkt finden. Mit diesem Rätsel im Hinterkopf und viel detektivischem Spürsinn erkunden die Geschwister mit ihren Eltern den größten See Deutschlands, an dessen Ufer die großen Luftschiffe zuhause sind. Sie besuchen die Zeppelinmuseen, die Blumeninsel Mainau, die Pfahlbauten, den Rheinfall, den Wetterberg Säntis und vieles mehr. Dabei sind sie immer auf der Suche nach neuen Hinweisen über das Zeppelin-Mädchen. Während eines Ausflugs lernen sie die Straßenmusiker Jakob und Giulietta kennen. Lilly ist untröstlich als Bollo, Jakobs alter Diabetiker-Hund, stirbt. Für einen neuen Hund und dessen teure Ausbildung fehlt Jakob das Geld. Lilly und Nikolas beschließen, ihm zu helfen. Unterstützt werden sie von ihrer berühmten Freundin, der jungen Sängerin Cora Liebling, und von Laura, die das Internat im Schloss Salem besucht. Gemeinsam schmieden sie einen Plan, in dem ein Song und ein Zeppelin eine große Rolle spielen.