ピーナッツの仲間たちの応援を受けて、スヌーピーはNASAの宇宙飛行士に応募する。

スヌーピーは、NASAの宇宙飛行士訓練所のコンピューター教官カーラと出会う。

正体がバレてしまったスヌーピーは、NASAの宇宙飛行士にふさわしいことを証明しようとする。

国際宇宙ステーション（ISS）に向かったスヌーピーは、宇宙船で知り合いを見つけてびっくり。

国際宇宙ステーションの菜園で奮闘するスヌーピーとウッドストック。

国際宇宙ステーションでの静かな夜、スヌーピーはウッドストックが行方不明になったことに気づく。

地球に帰還したスヌーピーは、さらに大きなチャンスをつかむ。月に行くミッションだ！

月のクレーター調査ではしゃぐスヌーピーとウッドストックに思わぬ危機が訪れる。

月の石を収集していて迷子になってしまったスヌーピーたち。しかし、ウッドストックが名案を思いつく。

スヌーピーとウッドストックが月から帰還。チャーリー・ブラウンのためにサプライズを用意していた。

ミッションの報告書を書き終えたスヌーピーは、次の冒険を夢見る。

チャーリー・ブラウンは、スヌーピーの火星探査の夢をかなえるため奮闘する。