Pela y pica la cebolla y los dientes de ajo. Lava los tomatitos y córtalos por la mitad. Calienta unas 4 cucharadas de aceite en una sartén amplia y sofríe la cebolla hasta que esté tierna. Incorpora la pimienta, el ajo y los tomates y rehógalos unos minutos, aplastando los tomatitos.
Cuece el espagueti en una olla con agua hirviendo salada hasta que estén al dente y escúrrelos.
Introduce los mejillones en la sartén con el sofrito y deja que se abran a fuego medio. Añade el espagueti y remueve unos instantes sobre el fuego. Sírvelos con el parmesano rallado por encima y condiméntalos con una pizca de pimienta, la ralladura de limón y el perejil picado.