행성탐사를 위해 우주 탐사선 을 쏘아 올린 NASA. 하지만 기계오류로 인해 우주 탐사선의 신호는 사라지고 NASA측은 비상이 걸렸다. 사라진 우주 탐사선 을 찾기 위한 긴급 미션을 위해 정예요원을 투입하는데, 그것은 인간이 아닌 침팬지다. 갑작스런 소식에 당황스러움도 잠시 최초의 우주 침팬지인 할아버지 덕에 우주선을 타게 된 햄3세와 그의 동료들. 임무 보다는 진짜 우주로 떠나 놀 수 있다는 사실에만 빠져 언제나 트러블을 일으키는 햄3세. 우주로 쏘아진 우주선 안에서 결국 동료와의 시비에 싸우던 햄3세의 실수로 우주선은 말고르 행성에 불시착하게 되고, 잃어버린 탐사선 을 발견하게 되지만, 기쁨도 잠시 고장 난 우주 탐사선 을 자기 멋대로 조종하여 다른 외계인들을 괴롭히는 자톡 이 있던 것이다. 이에 햄3세와 동료들은 합심하여 자톡 으로부터 탈취된 우주 탐사선 을 회수하고 지구로 복귀하는 도중 또 다시 사고가 터져 햄3세를 제외한 다른 동료들은 기절하게 되고 햄3세는 비상착륙을 시도하게 된다.