Cuando la NASA pierde una sonda en el espacio, decide reclutar a un grupo de monos para ir en su búsqueda. La agencia deposita sus ojos en Ham III, el nieto del primer mono en ser lanzado al espacio. Ham es una de las estrellas de un decadente circo que vive más interesado en sus vuelos de gravedad cero que en alcanzar las ilustres hazañas de su antepasado. Finalmente es reclutado por la agencia donde aprende el valor del coraje al lado de sus compañeros Luna, una apuesta chimpancé, y el tenaz Titan. Juntos viven increíbles aventuras y lo arriesgan todo en su esfuerzo por lograr derrocar al malvado dictador que gobierna en un lejano planeta.