どこにでもある穏やかな町、オーキー・オークスで1年前に起きた≪ドングリ事件≫。この町に住む小さな男の子、チキン・リトルが「空のカケラが落っこちてきた！」と、騒ぎ立て、町中が大パニックに。しかし、空のカケラはどこにも見当たりません。頭上に落ちてきたドングリを空のカケラと勘違いしただけ…誰もがそう決め付け、父親さえもチキン・リトルの言葉を信じませんでした。それ以来、チキン・リトルは何をやってもヘマばかりで、町中の笑い者に。父も「お前には無理だよ」が口癖になってしまいました。それでもチキン・リトルは決してくじけず、「チャンスさえあればきっと名誉挽回できるはず」と信じ続け、遂に代打で出場した野球の試合でサヨナラヒットを放ち、チームを奇跡的な逆転優勝へと導き、名誉挽回を果たします。しかし、その夜最悪の事態が起きてしまいます。何と、またしても“空のカケラ”が降ってきたのです。しかもチキン・リトルの部屋の中に！すぐさま3人の親友を召集し、話し合いますが、その中の一人、フィッシュが空のカケラに乗せられて飛び去ってしまいます。追っていくとそこには宇宙船が！恐怖に震えながらもチキン・リトルたちは宇宙船の中に踏み込みます。チキン・リトルはフィッシュを助け出すことができるのでしょうか？そしてエイリアン襲撃の危機にさらされた町の運命は…？