El astronauta Chuck Baker aterriza en Planet 51 pensando que es la primera persona en pisar el planeta. Pronto descubre que el planeta está habitado por pequeñas criaturas verdes que viven felizmente y cuyo único temor es el de ser invadidos por alienígenas... ¡como Chuck! Los militares del ejército de PLANET 51 están decididos a capturar al alienígena invasor, convencidos de que quiere acabar con ellos. Chuck, Rover el robot y su nuevo amigo Lem se embarcan en una aventura a contrarreloj para llegar a la nave antes de que sea demasiado tarde para escapar…
