Als kleine jongen groeit Jim Hawkins (Joseph Gordon-Levitt) op met verhalen over de legendarische piraat kapitein Flint. Twaalf jaar later is hij uitgegroeid tot een eigenzinnige, opstandige tiener; zijn vader is uit beeld en zijn moeder Sarah (Laurie Metclafe) is ten einde raad. Jim helpt zijn moeder met tegenzin in de Benbow Inn, en vermaakt zich met "Solar Surfing" (vergelijkbaar met windsurfen en sky surfing), een hobby die hem regelmatig in de problemen brengt.
Op een dag stort een ruimteschip neer in de buurt van de herberg, en Billy Bones (Patrick McGoohan), de piloot van het schip, raakt ernstig gewond. Voordat hij aan zijn verwondingen bezwijkt, geeft hij Jim een bol en waarschuwt hij hem om "op te passen voor de cyborg". Hierna overvalt een bende piraten de herberg en maakt deze met de grond gelijk. Jim, Sarah en hun hondachtige vriend Dr. Delbert Doppler (David Hyde Pierce) ontsnappen. In Delberts studeerkamer ontdekt Jim dat de bol een kaart is naar de legendarische Treasure Planet.
Doppler geeft opdracht voor een schip genaamd de RLS Legacy, op een missie om te zoeken naar Treasure Planet. Het schip wordt geleid door de katachtige, vrijgevochten kapitein Amelia (Emma Thompson) en de steenrijke Mr. Arrow (Roscoe Lee Browne); de bemanning wordt in het geheim geleid door de halfrobotkok Long John Silver (Brian Murray), van wie Jim vermoedt dat hij de cyborg is waar Bones hem voor waarschuwde. Jim moet in de kombuis werken, waar Silver en zijn gedaanteverwisselende alien Morph toezicht op hem houden. Hoewel Jim Silver niet vertrouwt, vormen ze een dunne vader-zoon relatie.
Tijdens de reis stuit het schip op een supernova. Terwijl Jim de reddingslijnen beveiligt, redt hij Silver net op tijd. De supernova verandert vervolgens in een zwart gat, en meneer Arrow valt dood neer in de afgrond. Terwijl Amelia rouwt om Arrow, vermoedt ze dat Jim zijn reddingslijn niet veilig heeft gesteld, terwijl die in werkelijkheid is doorgesneden door de verraderlijke krabbenpirate Scroop (Michael Wincott).
Als het schip Treasure Planet nadert, luistert Jim de bemanning af en ontdekt dat ze Silver volgen, wat leidt tot een muiterij. Jim, Doppler, Amelia en Morph ontsnappen, maar de kaart blijft achter. Silver denkt dat Jim de kaart heeft en wil hem doden, maar aarzelt; Amelia raakt uiteindelijk gewond als de voortvluchtigen tijdens de ontsnapping worden neergeschoten.
Terwijl Jim de jungles van Treasure Planet verkent, komt de groep de excentrieke robot B.E.N. (Martin Short) tegen, die zijn primaire geheugen kwijt is en hen uitnodigt in zijn huis te schuilen, waar de groep in het nauw gedreven wordt door de piraten; via een achterdeur keren Jim, B.E.N. en Morph terug naar het schip in een poging de kaart terug te krijgen. Scroop valt hen aan, maar valt uiteindelijk in de afgrond. De groep bemachtigt de kaart, maar wordt bij terugkeer gevangen genomen door Silver (die Doppler en Amelia heeft gevangen).
Silver dwingt Jim om de kaart te gebruiken, die een portaal kan openen naar elke locatie in het universum, waardoor Jim zich realiseert dat dit de manier was waarop Flint zijn overvallen uitvoerde. De poort naar Treasure Planet wordt geopend en de groep ontdekt dat de planeet een gigantisch ruimtestation is dat Flint in beslag heeft genomen om zijn buit op te slaan. Terwijl de piraten zich klaarmaken om de buit te verzamelen, vindt Jim het skelet van Flint met daarin het ontbrekende stuk van B.E.N.'s cognitieve computer. Nadat hij het opnieuw heeft geplaatst, herinnert B.E.N. zich onmiddellijk dat Flint de planeet heeft opgetuigd om te exploderen bij de ontdekking van de schat. Terwijl de planeet uiteenvalt, probeert Silver, in een wanhopige poging om niet met lege handen te vertrekken, te ontsnappen op een boot geladen met de schat, maar offert de schat op om Jim te redden. De overlevenden ontsnappen naar het schip, maar dat raakt beschadigd en kan de planeet niet op tijd verlaten. Jim tuigt een raket aangedreven zeilplank op, en rijdt voor het schip uit naar de poort. Op het laatste moment zet Jim de poort naar de Montressor Spaceport, en hij en de bemanning ruimen de vernietiging op.
Jim ontdekt dat Silver benedendeks is ontsnapt. Jim staat Silver toe te vertrekken, en Silver geeft Jim Morph, alsmede een deel van de schat die hij redde voor de vernietiging van de planeet om hem te helpen de Benbow Inn te herbouwen; terwijl hij vertrekt, zegt Silver tegen Jim dat hij "met de sterren zal rammelen". Amelia biedt Jim een aanbeveling aan voor de Interstellaire Academie, voordat hij terugkeert naar de ruimtehaven om zich te herenigen met zijn moeder. Enige tijd later wordt er een feest gehouden in de herbouwde herberg; Doppler en Amelia trouwen en krijgen kinderen, en Jim wordt een militaire cadet. Tijdens het feest ziet Jim een beeld van Silver in de wolken, die trots glimlacht.
![[icon]](https://www.alegsaonline.com/image/Wiki_letter_w_cropped.svg.png){kind=small}