La serie fue creada por Irwin Allen y se emitió originalmente en blanco y negro en la cadena CBS antes de ser transmitida en color en su tercera y última temporada en la cadena ABC.
La historia se desarrolla 32 años en el futuro, a partir de 1965, en el entonces distante año 1997. La tierra sufre una sobre-población masiva y una reducción de los recursos naturales, que están a punto de agotarse. El gobierno decide enviar urgentemente una misión espacial en busca de un nuevo planeta habitable que pueda ser colonizado por la humanidad.
El 16 de octubre de 1997, Estados Unidos se prepara para colonizar el espacio. El Júpiter 2, una nave espacial futurista con forma de platillo, se encuentra en su plataforma de lanzamiento en los preparativos finales. Su misión es llevar a una sola familia en un viaje de cinco años y medio a un planeta similar a la Tierra que orbita la estrella Alfa Centauri.
Los Robinson y el Major West se congelarán criogénicamente durante el viaje y se descongelarán cuando la nave espacial se acerque a su destino.
Se revela que el Dr. Zachary Smith (Jonathan Harris), el médico de Alpha Control, es un saboteador que trabaja en nombre de una nación anónima. Smith reprograma el Júpiter 2 y a B-9, robot de control ambiental (voz de Dick Tufeld) para destruir los sistemas críticos de la nave espacial ocho horas después del lanzamiento.
Smith queda atrapado a bordo en el lanzamiento, su peso extra afecta al Jupiter 2, provocando que se encuentre con asteroides. Esto, más el alboroto del robot, hace que la nave active prematuramente su hiperimpulsor y la expedición se pierde irremediablemente en las infinitas profundidades del espacio exterior. Las acciones egoístas y la pereza de Smith con frecuencia ponen en peligro la expedición, pero su papel asume connotaciones menos siniestras en partes posteriores de la serie.
La familia Robinson está formada por:
El profesor John Robinson (Guy Williams),
su esposa Maureen (June Lockhart)
y sus tres hijos:
Judy (Marta Kristen),
Penny (Angela Cartwright);
Will (Billy Mumy).
La familia está acompañada por el comandante del Cuerpo Espacial de los Estados Unidos, Donald West (Mark Goddard)
Dr. Zachary Smith (Jonathan Harris)
El robot B9 (Bob May).(voz latina Jorge Arvizu)
