Belka, den fantastiska flygande hunden, kastas oväntat ut på Moskvas gator när hennes raket på cirkusen slutar fungera mitt under en föreställning. Hon kastas in i den street-smarta Strelkas och hennes oförbätterliga vän råttan Lyonyas liv. Den nya trion jagas av den skrämmande Bulldog och hans inställsamma sidekick, Mops. De kommer precis undan när de märker att de skuggas av en mystisk svart bil som till slut tar dem tillfånga. När Belka, Strelka och Lyonya vaknar upp befinner de sig häpnadsväckande nog mitt i det ryska rymdprogrammet. Kommer de att lyckas bli de första hundarna att skickas ut i rymden, eller kommer Bulldogg och Mops att hinna före?