Depuis plus d’une soixantaine d’années, Paul, un extraterrestre, vit sur terre et collabore avec le gouvernement américain. Il se cache à l'abri des regards dans une base militaire ultra secrète... Paul est à l'origine de tout ce qu’on a pu imaginer sur les extraterrestres, du merchandising aux scénarios de « Rencontres du troisième type », « E.T. » ou encore « X Files ».
Hélas pour lui, maintenant que le gouvernement américain lui a soutiré toutes les informations intéressantes sur la vie extraterrestre, il décide de se débarrasser de lui. Paul réussit alors à s'échapper et tombe nez à nez avec deux adolescents attardés fans de science-fiction qui sillonnent les Etats-Unis en camping car (Simon Pegg et Nick Frost).
Paul les convainc de l'emmener avec eux et de l'aider à quitter la terre. La tâche s’avère d'autant plus difficile pour nos deux "héros du dimanche" qu'ils sont poursuivis par un flic implacable (Jason Bateman) assisté de deux pieds nickelés du FBI...