Belka, den fantastiska flygande hunden, slängs 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 Lennys 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 Lenny vaknar upp befinner de sig häpnadsväckande nog mitt i det ryska rymdprogrammet.