Kun Emilian äiti lähtee opiskelemaan toiselle paikkakunnalle, Emilia muuttaa Marsu-Halosen kanssa isänsä luo asumaan. Isän luona on kaikki vinksallaan: matto vinossa, verhot ryppyiset ja leivänpaahtimessa vanha leipä.

Kun isä vielä kaiken kukkuraksi menettää työpaikkansa, ei Emilia voi muuta kuin hävetä toimetonta isukkiaan. Asioita mutkistaa entisestään uusi koulukaveri, Mona Ranta, joka on ällöttävän mukava ja, mikä pahinta, Lasse Kaaltion suosikki. Kun koulussa julistetaan suuri eläinten tuottokilpailu, Simo ja Emilia päättävät näyttää muille. Kilpailun tarkoituksena on saada maatalon eläin tuottamaan roppakaupalla rahaa. Simo ja Emilia saavat hoidettavakseen Hilda-lehmän ja keksivät nerokkaan idean: Tehdään Hildasta maailmankaikkeuden ensimmäisen julkkislehmä niin voitto on varma! Vai onko...?

Hulvaton Supermarsu ja lööppilehmän tapaus on jatkoa Emilian päiväkirjan ensimmäiselle osalle, Supermarsu lentää Intiaan, joka valittiin vuonna 2007 Finlandia Junior-ehdokkaaksi.