Planet 51 är en helt ny värld, men ändå skrämmande bekant. Denna gång är det människan som är utomjording... även om det är dom som är gröna.

Sextonårige Lem bor på Planet 51, en värld som påminner om 1950-talets USA. Hans liv är lyckligt, tryggt och förutsägbart... ända tills det oförutsägbara inträffar!

Från ingenstans upp i det blå kraschlandar kapten Charles "Chuck" Baker med sitt rymdskepp mitt under ett grillparty hemma hos en familj. Helt omedveten om var han landat, placerar han stolt sin flagga i backen...men han inser snart att han inte är ensam. Bakom honom står en grupp grönhyade invånare som stirrar förundrat på honom. Chuck flyr i vild panik och noterar i sin brådska inte att invånarna är minst lika rädda som han själv är.

Han flyr in i ett planetarium och träffar på Lem, en ung kille som jobbar där. Som så vanligt i situationer där utomjording möter utomjording uppstår först en skräckfylld situation som snart omvandlas till djup vänskap. Lem beslutar sig för hjälpa Chuck att hitta tillbaka till sitt rymdskepp innan han blir strandsatt för evigt. Men vägen tillbaka är inte riskfri då Planet 51 har en paranoid armé som till varje pris vill fånga in Chuck.