20世纪八十年代，正月十五晚上，黄家村黄大炮燃放了一只巨型二踢脚，击落一架不明飞行物。一群神秘人士将黄大炮带走。黄小炮与母亲达成一致，母亲私奔，他离家出走去寻找父亲黄大炮。
此后二十年间，黄小炮一边打工，一边研究外星人，寻找父亲。因自己的天真幼稚，他经常丢掉工作，在讥讽包工头是外星人后，再次被果断开除。黄小炮失去工作，漫无目的在大街上游走，变得迷茫，不知何时才能找到父亲。失落之际，碰到天才学院教授马斯特和其助手小美，二人化妆成乞丐，用所谓的“超能探测器探”寻找拯救地球的英雄，恰恰测出黄小炮就是。黄小炮得到好处后，本想一走了之，谁知马斯特教授点化了二十年前黄家村事件，而且小美也让他心动不已。黄小炮再次去孤儿院看望孤儿，将所有存款捐出后，不顾一切地去找马斯特教授。既然他知晓当年的事件，就一定知道父亲被带去了哪里。黄小炮顺利通过测试，成为天才学院一员。
马斯特教授已经发现了外星人的线索，邀请黄小炮去拯救地球，捕捉外星人，并告诉他成为英雄后，父亲不是问题。黄小炮激动万分，当即决定和马斯特教授、小美一同去捉外星人。
临行前，黄小炮用假钻戒深情向小美表白惨遭拒绝，小美要的是真正的大英雄，黄小炮不以为意，他认为英雄都死得快。黄小炮等人根据线索来到菜市场，设计了啼笑皆非的苦肉计，逼迫猪肉摊主交出线索来源。三人顺藤摸瓜，以卖猪肉为名进入一家养殖场。超能探测器发出了强烈信号，从母猪身上跳到教母猪跳健身操的阿玲身上，最终引入了一个堪称皇宫的猪圈。黄小炮等人不顾猪场老板的强烈反对，直捣皇宫，见到了生活极其奢侈而且会开口说话的猪王，就是他们要找的外星人蒙蒙塔。黄小炮想逃却被马斯特教授推上前，只得硬着头皮与蒙蒙塔大战。小炮被蒙蒙塔打的毫无还手之力，生死关头突发奇想，出其意料的用一根牙签击败蒙蒙塔，另小美刮目相看。然而，靠改善人类基因起家的永生集团董事长万永生突然出现，坐收渔翁之利，捉到了蒙蒙塔，绑架了黄小炮等人。万永生带着黄小炮等人要去神秘的外星人研究基地49区，声称要用外星人蒙蒙塔换取更多的外星人基因。黄小炮无奈，只得跟随而去。49区是个传说中的存在，神秘莫测，黄小炮等人翻山越野，终于来到49区外围禁区。禁区设有三关，每个关内都有三座大阵守护，大阵汲取了古代阵法的的精髓，用当代先进科技打造，易进难出，从来没有人活着走出来。
危急时刻，万永生用黄小炮当试验品，谁料黄小炮歪打正着，用匪夷所思的方法破了大阵，救了众人，成功进入神秘的49区，小美对小炮心生好感。
49区武装人员人员认出马斯特教授和小美，并迅速制服万永生和阿玲。谁知，马斯特教授见到飞碟，忽然性情大变，瞬间击杀了全部武装人员和研究人员，并释放了万永生和蒙蒙塔。原来马斯特教授是外星人卡洛洛，万永生是外星人酷酷达。三人变回外星人的模样，绑着黄小炮、小美、阿玲三人进入飞碟，逃离地球。关键时刻，黄大炮突然出现，控制了飞碟。父子相见，泪流满面。此时黄大炮已是49区UFO外星人研究室主任。当看完二十年前49区的录像后，所有事情真相大白，原来这一切都是黄大炮的圈套。外星人恼羞成怒，鱼死网破，准备杀死小美。危急之时，回想与小美的过往，黄小炮鼓起勇气，把自己当成英雄，舍身相救，使出了绝技，击倒了外星人。在地球人庆祝之际，卡洛洛竟发现绝技漏洞站了起来，百般折磨黄小炮。生死之际，黄小炮通过另一种途径，再次使出绝技，防不胜防，卡洛洛最终被击倒。地球人再次庆祝，谁知黄小炮的绝技一发不可收拾，将自己击倒。
黄小炮醒来，卡洛洛告诉他他的爷爷黄老炮还活着，就是外星人迪迪威将军。他们父子就是迪迪威要找的外星遗种。不久，迪迪威将亲自来地球带走他们。