Quando Chuck o astronauta aterra num planeta distante repleto de pequenos seres verdes, ele fica surpreso por descobrir que nós não estamos sozinhos na galáxia. Mas Chuck apanha o choque da sua vida quando os residentes do Planeta 51 erradamente acreditam que a sua presença é o princípio de uma invasão alienígena da raça humana!
Por sorte, Lem rapidamente se apercebe de que Chuck é amistoso e torna sua missão ajudá-lo a voltar em segurança para a sua nave – com a ajuda, claro, do companheiro de todas as horas de Chuck, Rover.