De familie Robinson wordt de ruimte in gelanceerd aan boord van het Jupiter 2-ruimteschip, bestuurd door vader John en huiselijk gemaakt door moeder Maureen. Het gezin bestaat uit de kinderen Will, Penny en Judy, samen met een knappe copiloot Don, een robot die voor zichzelf denkt en een geniepige maar vaak sympathieke saboteur, Dr. Smith. Hun missie is een nieuwe planeet te koloniseren, maar een meteorenstorm gooit hen uit koers. Waar de Robinsons zich ook begeven, ze ontdekken altijd duivelse problemen, te midden van een amusante reeks aliens, cyborgs, wezens, ruimtepiraten, zwarte gaten en bizarre fenomenen, waarbij de robot voortdurend roept: "Gevaar Will Robinson!"