Ham III, Luna e Titan são chimpanzés enviados pela NASA numa missão espacial, com o objetivo de encontrar vida extraterrestre. Luna é disciplinada e fascinada por astronautas humanos, enquanto que Titan é um superatleta egocêntrico. Já Ham é o bisneto do 1º chimpanzé a ser enviado ao espaço, mas tem mais interesse em ser artista de circo do que um bom astronauta. Obrigados a conviver juntos, os três precisam de conseguir lidar com suas diferenças para que a missão seja bem-sucedida.