早在多年前，有著優良傳統的黑猩猩家族就成為人類派往太空執行特殊任務的代表。如今，作為黑猩猩家族的第三代傳人，漢姆三世(安迪•薩姆伯格 配音)也順理成章地被選作為繼承家族優良傳統的新一代太空飛行員。原因是，美國國家航空航天局NASA的價值59億元之巨的航天探測器突然消失在浩瀚的銀河之中。需要新一批訓練有素的太空黑猩猩團隊去調查此事。此番太空黑猩猩團隊中除了漢姆三世之外，還有膽大心細的母猩猩露娜(切瑞•海恩斯 配音)，以及身體強壯的泰坦 (帕特里克•沃爾波頓 配音)。“三人”小組在NASA進行了一番艱苦且全面的訓練之後，終於踏上了遠徵太空的神秘之旅……