No ano 1997, a Terra sofre com sua superpopulação. O Professor John Robinson, sua esposa Maureen, as suas crianças e o Major Don West são selecionados para viajar até um planeta do sistema Alpha Centauri a fim de estabelecer uma colônia da Terra para que outras pessoas possam viver lá. Eles vão lá a bordo de um foguete do Professor Robinson, batizado de Júpiter 2. No entanto, o doutor Zachary Smith, um agente de um governo inimigo, é enviado para sabotar a missão. Ele é bem sucedido em reprogramar o foguete, mas no processo fica preso no foguete, e por causa de seu excesso de peso, o foguete e todos a bordo tornam-se irremediavelmente perdidos e começa uma luta pela sobrevivência, com a tripulação tentando encontrar o caminho de volta para casa.
