На Ретровилль обрушилась атака инопланетян. Они похитили родителей всех детей, пока Джимми проводил время в парке развлечений. Первое время жизнь без родителей казалась детям свободной и беззаботной. Вскоре они поняли, что скучают по дому и родительскому теплу. Джимми Нейтрон, изобретательный мальчик, решает спасти своих родителей и всех остальных. Вместе со своей кибернетической собакой он строит флот космических кораблей. Джимми и осиротевшие ребята Ретровилля отправляются в межгалактическое путешествие, чтобы освободить похищенных взрослых.