En el Planeta 51, personas verdes con antenas (parecidas a los tentáculos del caracol) y orejas puntiagudas viven pacíficamente en una sociedad reminiscente de la década de 1950 de los Estados Unidos. En la ciudad de Glipfork Eckle esta en el cine viendo Humaniacs pero su madre lo interrumpe porque no le gusta que vea esas películas, mientras tanto Lem (Justin Long) es un adolescente con un nuevo trabajo a tiempo parcial en el planetario local y enamorado de su vecina Neera desde hace mucho tiempo. Su mejor amigo es Skiff (Seann William Scott), un gran seguidor de las películas de los «Humaniacos».