ZATHURA: O Aventură Spațială este povestea a doi frați certăreți care sunt împinși în cel mai îndepărtat și întunecat loc din spațiul cosmic în timp ce se jucau un joc misterios, pe care îl descoperiseră în pivniță casei.
Acum ei trebuie să depășească diferendele lor și să lucreze împreună pentru a termina jocul, altfel vor fi închiși în spațiul extraterestru pentru totdeauna.
După ce tatăl lor (Tim Robbins) pleacă la serviciu, lăsându-i în grijă surorii lor mai mari (Kristen Stewart), Danny (Jonah Bobo) de șase ani și Walter (Josh Hutcherson) de 10 ani, ori se enervează reciproc, ori sunt total plictisiți.
Când cearta se agravează și Walter începe să-l fugărească, Danny se ascunde într-o servantă. Dar Walter îl prinde și, drept răzbunare, îl împinge pe Danny în întunecata și înfricoșătoarea lor pivniță unde el descoperă un vechi joc din metal, "Zathura".
După ce încearcă fără succes să-l determine pe fratele sau să joace jocul împreună, Danny începe să se joace de unul singur.
De la prima mișcare, Danny își dă seama că acesta nu este un joc obișnuit. Piesa principală în formă de navă spațială se mișcă de una singură și, când aterizează pe un spațiu, iese un cartonaș, pe care scrie: "Ploaie de meteoriți, încearcă să scapi". Imediat, casa este lovită din cer de către meteoriți încinși și topiți.
Când Danny și Walter se uită prin gaura din acoperișul lor, descoperă, spre teroarea lor, că au fost împinși în cel mai îndepărtat și întunecat loc din spațiu. Și nu sunt singuri.
Așa începe o aventură amuzantă, câteodată înspăimântătoare, dar întotdeauna imprevizibilă. Danny și Walter realizează că dacă nu termină jocul vor rămâne pentru totdeauna prinși în spațiul extraterestru. Cu fiecare mișcare, ei se confruntă cu obstacole incredibile unul după altul.: accidental o trimit pe sora lor Lisa într-un somn crionic, adânc; sunt fugăriți de un robot nebun de apropae doi metri; salvează un astronaut eșuat (Dax Shepard) și sunt asediați de niște creaturi carnivore, asemănătoare unor șopârle uriașe, numite Zorgoni.
Cu ajutorul astronautului, Danny și Walter încep să lase la o parte conflictele, să colaboreze pentru a depăși obstacolele pe care le întâlnesc și să încerce să termine jocul pentru a se întoarce acasă.
Dar toate eforturile lor pot fi în zadar când se confruntă cu cea mai mare provocare – o luptă împotriva intensei atracții gravitaționale care îi aruncă în pustietatea înneguratei planete Zathura.