Leo ja Pähkinä-koira lähtevät viettämään syyslomaa mummon luo. Seurakseen he pyytävät Sannin ja Veetin sekä Rusina-kissan ja Vilma-hamsterin.

Junamatka mummolaan kestää monen monta tuntia, mutta tylsää ei ehdi tulla. Seikkailu alkaa jo asemalaiturilla, kun Pähkinä tutustuu hemmoteltuun ja äreään Lotta-kissaan. Matkustajien joukossa on muitakin lemmikkejä, muun muassa loputtoman puhelias papukaija. Junan lemmikkivaunussa on aikamoinen hulina. Miten ystävysten matka mahtaa sujua?

Leon lemmikkiuutiset on suosittu helppolukuinen ja hauskasti kuvitettu sarja juuri lukemaan oppineille. Lemmikkien junamatka on sarjan kuudes osa.