O incrível astronauta Capitão Chuck acredita ser o primeiro homem a descobrir o distante “Planeta 51”. Mas ao explorar o local ele faz uma descoberta chocante, o planeta já é habitado, e por pequenos seres verdes! Mal sabe Chuck que o maior medo desses seres verdinhos é, justamente, ele um humano. Agora Chuck conta apenas com a ajuda do terrível destino de se tornar uma peça do Museu de Alienígenas invasores do Planeta 51.