Belka e Strelka sono le due cagnette che il 19 agosto del 1960 a bordo dello Sputnik 5 hanno trascorso un giorno intero nello spazio, prima di rientrare sane e salve sulla terra. Belka è una star del circo di Mosca, che con il suo numero del razzo fa impazzire di gioia tutti i bambini. Strelka invece è una semplice randagia. Un giorno le due cagnette vengono rapite da una misteriosa auto nera e portate al centro spaziale. Qui, sotto la supervisione del severo cane Kazbek e con l'aiuto del topolino Venya, verranno addestrate per una missione straordinaria.