En una tranquila y olvidada ciudad de California, un humano llamado Gary, junto a su novia Mary, decide hacer un viaje a Los Ángeles para celebrar su décimo aniversario. Sin embargo, Gary tiene un secreto que no ha compartido: es un gran fan de los Muppets, especialmente de su amigo Kermit. Mientras exploran la ciudad, Gary descubre que el antiguo estudio de los Muppets está en peligro de ser demolido por un avaro magnate llamado Tex Richman, quien planea extraer petróleo del lugar.

Un grupo de entrañables personajes de felpa se embarca en una aventura intergaláctica cuando uno de los suyos, el excéntrico Gonzo, descubre que tiene un origen alienígena. Después de recibir un mensaje misterioso desde el espacio, Gonzo se convierte en el centro de atención de una serie de eventos cómicos e inesperados. Convencido de que su familia está en algún lugar del universo, se embarca en una misión para encontrar sus raíces y saber más sobre su pasado.