เรื่องราวเกิดขึ้นเมื่อผู้ช่วยกัปตันคนใหม่ (ลิฟ ไทเลอร์) เดินทางมาถึง โอเมก้า 76 ไฟรักก็สปาร์กแรงยิ่งกว่าอุกกาบาตชนกัน ในผลงานฮาแหวกแนวที่ได้ใจทุกงานเทศกาลภาพยนตร์ สมทบด้วย แพทริค วิลสัน, เจอร์รี่ โอคอนเนล และ แมตต์ โบเมอร์ เตรียมพร้อม…เดินทาง…ให้หลุดจักรวาลกันไปเลย! ขณะเดียวกัน เท็ด (แมตธิว โบเมอร์) ช่างที่มีมือข้างหนึ่งเป้นหุ่นยนต์พยายามหาทางย้อนเวลาไปตอนที่ มิสตี (เมริซา คอฟลัน) ภรรยาของและตัวเขายังรักกันดี โดยทิ้งให้ ซันชายน์ (ไคลีย์ โรเจอร์ส) ลูกสาววัย 7 ปี ต้องหาทางเรียนรู้ด้วยตัวเองบนยานอวกาศลำนี้ จนกระทั่งซันชายน์และเจสสิก้าได้เริ่มต้นมิตรภาพที่นับวันยิ่งเติบโตขึ้นย่างรวดเร็วจนมิสตีต้องตาร้อนด้วยความอิจฉา