L'astronaute américain, le capitaine Charles T. Baker, pense qu'il est la première personne à poser le pied sur la planète 51. Il ne sait pas que la planète est habitée par de petites personnes vertes qui vivent dans un monde joyeux et innocent. La seule crainte qu'ils ont est que leur planète soit dépassée par des envahisseurs extraterrestres de la planète Terre. Maintenant, avant de faire partie du Planet 51 Alien Invaders Space Museum, le capitaine Baker, avec l'aide de son nouvel ami Lem, doit trouver un moyen de s'échapper et de revenir sur Terre.
