윌리와 부모가 지구로 귀환하는 우주선에 있다. 윌리는 증강현실 게임에 푹 빠져 있는 7살쯤 되는 꼬마다. 부모의 직업을 따라 우주의 온갖 것들을 탐험하고 수집하는 데 관심이 있는 꿈나무이기도 하다. 그런데 불현듯 악재가 닥친다. 무수한 소행성과 그 파편들이 우주선을 습격하고, 윌리는 부모와 떨어져 미지의 행성으로 탈출한다. 부모와는 연락이 끊긴 상황이다. 다행히 탈출선에 있던 로봇 버크가 윌리의 생존과 구조 대기를 만능으로 돕지만, 행성의 환경은 녹록지 않다. 거대 암석 동물이 공격을 일삼고 평범한 음식을 구하는 것조차 어렵다. 다만 윌리는 낙관적인 탐험가 기질을 발휘해 현지의 다양한 생명체들과 우정을 나누고 착실히 생존해나간다. 하지만 구조 요청을 해야 하는 버크의 배터리가 소진되어가면서 윌리의 행성 탈출은 점점 어려워진다.
모난 곳 없는 가족, 아동, 모험 애니메이션의 모범 사례다. 외딴 행성에 홀로 떨어진 소년의 생존형 고군분투에 집중하기보다는 소년의 성장과 교우 관계에 집중하며 따스한 활력을 잃지 않는다. 특히 지구에 없는 가상의 생명체들을 편견 없이 마주하는 윌리의 태도가 많은 어린이에게 교훈이 될 법하다. 무엇보다도 가상 행성의 자연과 동식물을 묘사하는 작품의 시각적 수준과 움직임이 탁월해 애니메이션 자체의 즐거움을 선사한다는 점이 가장 강력한 매력이다. 더불어, 아이와 함께 작품을 감상해야 하는 어른 세대를 위해서도 여러 오마주가 도사리고 있다. 로봇 버크는 <스타워즈> 시리즈의 R2-D2와 <월·Ⓔ>를 적절히 섞었고, 윌리의 모험은 <타잔>과 같은 자연 속의 역동감을 내뿜기도 한다. 또 <월레스와 그로밋> 시리즈의 오프닝을 떠올리게 하는 윌리의 기상 장면도 흥미로운 요소다.