A história do seriado se passa no futuro. Em 16 de outubro de 1997, a espaçonave Júpiter 2 está em contagem regressiva para ser lançada ao espaço com a família Robinson, que tentará colonizar um planeta em Alfa Centauri, projeto que resolveria o problema da superpopulação da Terra.
Participavam também da expedição, além do Professor John Robinson, sua esposa Maureen Robinson, e seus filhos, Judy, Will e Penny, o Major Don West que era o piloto da nave Jupiter 2 (no episódio-piloto a nave chama-se Gemini 12 — alusão ao projeto Gemini, do programa espacial norte-americano).
Um espião estrangeiro infiltrado sabota a missão, levando-os a ficar perdidos no espaço. No entanto, este espião-sabotador acaba preso na nave com a família Robinson. Ele é o Doutor Zachary Smith.
Elenco
| Ator | Personagem |
|---|---|
| Guy Williams | John Robinson |
| June Lockhart | Maureen Robinson |
| Mark Goddard | Don West |
| Marta Kristen | Judy Robinson |
| Billy Mumy | Will Robinson |
| Angela Cartwright | Penny Robinson |
| Jonathan Harris | Zachary Smith |
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