Au bord de l'Amazone, Édouard, un misanthrope bourru qui se cache dans la jungle pour échapper à la justice, découvre une petite fille nue et venue de nulle part. Déposée par un engin spatial, elle pensait visiter Central Park mais a atterri dans la forêt tropicale. Lulu, c'est le nom qu'elle s'est donnée, refuse d'accompagner Édouard, qui part chercher de l'argent et un passeport. En vérifiant si elle est recherchée, il constate que lui l'est toujours. Margaux, doctoresse à l'Aérospatiale, venue trouver l'extra-terrestre, rejoint, à leur base, le colonel de Villeneuve et l'antipathique Jeff Benard, des services secrets français. N'ayant pu sauter en parachute, Jeff s'enfonce dans la jungle avec ses hommes afin de capturer « l'envahisseur » avant les Américains. Abandonnée et furieuse, Margaux part de son côté, contrariant Édouard en montant de justesse dans le bateau qui l'emporte.Pour ne pas aider cette encombrante « poupée Barbie » qui veut le forcer à lui servir de guide parce qu'il est français, Édouard profite d'un moment d'inattention et saute du bateau. Réussissant à le rejoindre en se faufilant dans le territoire protégé des Indiens, Margaux tente de l'amadouer par des mensonges. Édouard la prend pour la mère de Lulu, mais se ravise lorsqu'elle lui confie espérer « une rencontre du troisième type ». Le voyage ne se fait pas sans remous et Édouard doit supporter ce « pot-de-colle » bavard jusqu'au village. Le vieux chef montre Lulu à Margaux lorsqu'elle l'interroge. Lulu raconte à ses amis incrédules qu'elle vient d'une petite planète de « l'Amas de la Vierge » où les habitants prennent des pilules pour ne pas grandir. Margaux accuse Édouard de vouloir profiter d'elle, il la repousse. En lui racontant sa vie et en dévoilant qu'il est un voleur d'émeraudes, il mêle la réalité à la fiction. Elle se demande s'il ne se serait pas caché dans la forêt pour éviter les femmes. Lulu découvre la mort lorsque le vieux chef est tué par des Indiens. Mais elle est heureuse d'avoir Margaux et Édouard comme substitut de parents.Par la faute de Margaux, Jeff kidnappe Lulu. Édouard et Margaux s'inquiètent car Lulu montre des signes évidents de vieillissement. Il leur faut la ramener au village pour la pleine lune, afin qu'elle soit rapatriée sur sa planète où elle prendra sa pilule. Au quartier général, les scientifiques tentent de faire des expériences, mais Lulu s'enfuit. Le petit garçon qui accompagne Édouard et Margaux à la ville voit Lulu, juchée sur un train. En détachant les wagons et forçant leur barrage, ils faussent deux fois compagnie à la police qui l'a repéré. Après s'être fait tirer dessus par le couple se disputant le fusil, Jeff et ses hommes finissent dans une explosion. Lulu arrive à temps au village, mais regrette son départ et espère que l'amour n'est pas toujours si difficile. Les extra-terrestres venus chercher Lulu décident de rester visiter Central Park et se faire adopter par Édouard et Margaux, qui continuent à se chamailler…