Действие разворачивается в 1940-е годы в США, где расовые барьеры ещё прочны. Опытный хирург Альфред Блэлок, работающий в больнице Балтимора, сталкивается с трагической статистикой — новорождённые с тяжёлыми врождёнными пороками сердца обречены. В поисках решения он обращается к помощи талантливого, но не имеющего формального образования лаборанта Вивьена Томаса.
Когда в мирном Ретровилле инопланетяне похищают всех взрослых, жизнь детей превращается в хаос. Беззаботные каникулы внезапно обрываются, и только отважный Джимми Нейтрон, мальчик-изобретатель, решает взять ситуацию в свои руки. Он не просто собирает команду из лучших друзей — он проектирует и строит целый эскадр межгалактических кораблей, превращая скромный гараж в космическую верфь.