Sam devient un chimpanzé et s'apprête à partir dans l'espace. Il doit aider d'autres singes à échapper aux expériences d'un neurologue de l'US Air Force.
Le 24 janvier 1961. Sam se retrouve dans la peau de Bobo, un chimpanzé qui est utilisé par un laboratoire de recherche spatiale. Sa mission est d'empêcher le docteur Winger de sacrifier des singes au nom de la science...