Conseguiu o Premio Goya á mellor película de animación.
Lem ten dezaseis anos e vive en Planet 51 rodeado de chalés independentes con valas brancas baixas nun contorno que recorda aos Estados Unidos e á inocencia e felicidade que se respiraban nos anos cincuenta. Vive sen sobresaltos nun mundo predicible e pasa o día imaxinando como será a súa vida de maior: será o director do planetario local e sairá coa súa veciña, Neera. Un día, e a millóns de quilómetros do seu planeta natal, o astronauta Capitán Charles “Chuck” Baker aterra coa súa nave espacial no xardín de Neera cando a familia desta está en plena grellada. Completamente desorientado, Chuck descende da nave, ansioso por ver que lle espera. Coloca triunfal a bandeira de colonizador e ao xirarse, atópase cos habitantes de pel verde de Planet 51 que o miran pasmados. Preso do pánico, bota a correr e escóndese, sen sabelo, no planetario onde traballa Lem. Cando Lem e Chuck finalmente se coñecen e superan os seus medos, fanse amigos. Lem accede a esconder a Chuck para que non o atopen os paranoicos militares do exército de Planet 51 que están decididos a capturar ao alieníxena invasor, convencidos de que quere acabar con eles. O que non saben é que o único que quere Chuck é volver á súa nave antes de que esta despegue e regrese á Terra sen el. Coa axuda de Lem, dos seus amigos, dun par de soldados moi pouco intelixentes de Planet 51 e dun emocionado pero fel robot explorador chamado Rover, Chuck e a panda embárcanse nunha misión contra o reloxo para chegar á nave antes de que sexa demasiado tarde.