Sebagai seorang anak laki-laki, Jim Hawkins (Joseph Gordon-Levitt) tumbuh dengan menikmati kisah-kisah bajak laut legendaris Kapten Flint. Dua belas tahun kemudian, ia tumbuh menjadi remaja yang bandel dan pemberontak; ayahnya sudah tidak ada dan ibunya, Sarah (Laurie Metclafe), sedang berada di ujung tanduknya. Jim dengan enggan membantu ibunya di Benbow Inn, dan menemukan hiburan melalui "Solar Surfing" (mirip dengan selancar angin dan selancar langit), hobi yang membuatnya sering mendapat masalah.
Suatu hari, sebuah pesawat ruang angkasa jatuh di dekat penginapan, dan Billy Bones (Patrick McGoohan), pilot kapal, terluka parah. Sebelum menyerah pada luka-lukanya, dia memberi Jim sebuah bola dan memperingatkannya untuk "waspadalah terhadap cyborg". Setelah itu, sekelompok bajak laut menyerbu penginapan dan merobohkannya ke tanah, saat Jim, Sarah dan teman mereka yang mirip anjing, Dr. Delbert Doppler (David Hyde Pierce), melarikan diri. Berlindung di ruang kerja Delbert, Jim menemukan bola adalah peta ke Treasure Planet yang legendaris.
Doppler menugaskan sebuah kapal bernama RLS Legacy, dalam misi untuk mencari Treasure Planet. Kapal ini dikapteni oleh Kapten Amelia (Emma Thompson) yang berjiwa bebas seperti kucing, dan Mr Arrow (Roscoe Lee Browne) yang berkulit batu; kru kapal ini diam-diam dipimpin oleh koki setengah robot Long John Silver (Brian Murray), yang Jim curigai adalah cyborg yang diperingatkan Bones kepadanya. Jim dikirim untuk bekerja di dapur, di mana Silver dan Morph, alien peliharaan aliennya yang bisa berubah bentuk, mengawasinya. Meskipun Jim tidak mempercayai Silver, mereka membentuk hubungan ayah-anak yang renggang.
Dalam pelayaran, kapal bertemu dengan supernova. Sementara Jim mengamankan tali penyelamat, dia menyelamatkan Silver tepat pada waktunya. Supernova kemudian berubah menjadi lubang hitam, dan Arrow jatuh ke dalam jurang yang dalam. Saat Amelia meratapi Arrow, dia menduga Jim gagal mengamankan tali penyelamatnya, padahal sebenarnya tali penyelamat itu diputus oleh Scroop (Michael Wincott), bajak laut yang mirip kepiting yang berbahaya.
Saat kapal mendekati Treasure Planet, Jim menguping para kru dan menemukan bahwa mereka mengikuti Silver, yang mengarah pada pemberontakan. Jim, Doppler, Amelia, dan Morph melarikan diri, tetapi petanya tertinggal. Silver, berpikir bahwa Jim memiliki peta, menargetkan untuk membunuhnya, tetapi ragu-ragu; Amelia akhirnya terluka ketika para buronan ditembak jatuh dalam pelarian.
Sementara Jim menjelajahi hutan Treasure Planet, kelompok ini bertemu dengan robot eksentrik B.E.N. (Martin Short), yang telah kehilangan ingatan utamanya dan mengundang mereka ke rumahnya untuk berlindung, di mana kelompok tersebut dipojokkan oleh para perompak; Menggunakan pintu belakang, Jim, B.E.N. dan Morph kembali ke kapal dalam upaya untuk memulihkan peta. Scroop menyerang mereka, tetapi akhirnya jatuh ke dalam jurang. Kelompok ini mendapatkan peta, tetapi akhirnya ditangkap oleh Silver (yang telah menangkap Doppler dan Amelia) ketika mereka kembali.
Silver memaksa Jim untuk menggunakan peta, yang dapat membuka portal ke lokasi mana pun di alam semesta, yang membuat Jim menyadari bahwa inilah cara Flint melakukan penggerebekannya. Portal ke Treasure Planet dibuka, dan kelompok ini menemukan planet tersebut adalah stasiun ruang angkasa raksasa yang dikomandoi Flint untuk menyimpan hasil rampasannya. Saat para bajak laut bersiap untuk mengumpulkan hasil jarahannya, Jim menemukan kerangka Flint, memegang bagian yang hilang dari komputer kognitif B.E.N.. Setelah memasukkannya kembali, B.E.N. segera ingat bahwa Flint mencurangi planet untuk meledak saat harta karun itu ditemukan. Saat planet ini hancur berantakan, Silver, dalam upaya putus asa untuk tidak pergi dengan tangan kosong, mencoba melarikan diri dengan perahu yang sarat dengan harta karun, tetapi mengorbankan harta karun itu untuk menyelamatkan Jim. Para penyintas melarikan diri ke kapal, tetapi kapal itu rusak dan tidak dapat meninggalkan planet tepat waktu. Jim memasang papan layar bertenaga roket, dan mengendarai di depan kapal menuju portal. Pada saat-saat terakhir, Jim mengatur portal ke Montressor Spaceport, dan dia dan kru membersihkan kehancuran.
Jim menemukan Silver telah melarikan diri di bawah dek. Jim mengizinkan Silver untuk pergi, dan Silver memberi Jim Morph, serta memberinya beberapa harta yang dia selamatkan sebelum kehancuran planet untuk membantunya membangun kembali Benbow Inn; saat dia pergi, Silver memberi tahu Jim bahwa dia akan "menggetarkan bintang-bintang". Amelia menawarkan Jim rekomendasi ke Akademi Antarbintang, sebelum dia kembali ke pelabuhan antariksa untuk bertemu kembali dengan ibunya. Beberapa waktu kemudian, sebuah perayaan diadakan di Inn yang dibangun kembali; Doppler dan Amelia menikah dan memiliki anak, dan Jim menjadi kadet militer. Selama pesta, Jim melihat bayangan Silver di awan, tersenyum bangga.
![[icon]](https://www.alegsaonline.com/image/20px-Wiki_letter_w_cropped.svg.png){kind=small}