NASA의 긴급 미션을 받고 우주로 급출동하는 다섯 요원이 있었으니.. 그것은 바로 인간보다 영리한 침팬지들! 침팬지계 최고의 괴짜이자 단 한번도 져본적 없는 말빨의 달인 ‘햄3세’. 서커스 단원이었던 그는 ‘햄1세’인 할아버지가 최초의 우주 침팬지였다는 가문의 영광 덕분으로 얼떨결에 NASA의 긴급 프로젝트에 투입되지만, 정작 우주에서 놀 궁리만 한다. 이런 ‘햄’을 모시고(?) 우주선을 이끌 사령관 ‘타이탄’은 빈틈없는 완벽주의자지만 매번 ‘햄’에게 당하기 일쑤다. 홍일점인 침팬지계의 안젤리나 졸리 ‘루나’는 프로페셔널한 우주비행사. 그러나 ‘햄’의 예상치 못한 돌발 행동들로 골치가 아프다. 팀의 최고령 요원 ‘호스톤’은 손자뻘의 ‘햄’에게 멘토 같은 존재로 유일하게 그에게 힘이 되어 준다. 팀에서 누구보다 똘똘하고 영웅적인 면모를 갖추고 있는 귀여운 막내 ‘코멧’은 말썽꾸러기 ‘햄’을 비롯해 팀원들의 사기를 북돋우는 가장 어른스러운 요원이다. 정예(?)요원들로 구성된 침팬지들은 사라진 우주탐사기를 찾아오라는 NASA의 긴급명령을 수행하기 위해 우주로 떠나게 되고, 사상 최대의 미션을 수행하기 위해 분기탱천한다.