Un astronauta terrestre, il Capitano Charles "Chuck" Baker, atterra per sbaglio su Planet 51, un pianeta abitato da creature che vivono con il terrore che il loro mondo sia invaso dagli alieni. Divenuto amico di un giovane abitante del posto, il nostro simpatico astronauta fa di tutto per non essere catturato, e cerca di riparare la sua navicella per fare ritorno sulla terra.