Taylor cae muerto sobre la bomba atómica, haciendo que la Tierra desaparezca para siempre. Sin embargo, antes de que ésto ocurra, los chimpancés parlantes Cornelius y Zira han logrado rescatar la nave de Taylor y recomponerla. Junto a Milo (asistente de la pareja) abordan la nave y realizan sin proponérselo un viaje hacia el pasado, llegando a la Norteamérica de los años 70.

Tras ser recibidos por las autoridades gubernamentales del país al llegar, los tres simios son llevados donde un centro laboratorista, en donde descubren que los papeles están invertidos: los humanos son inteligentes y los simios, seres sin raciocinio. Un gorila enjaulado mata accidentalmente a Milo y es entonces que los dos simios pareja, deciden manifestarse con sus cualidades humanas, ante una corte judicial. A partir de ese momento y a raíz de su chispa y carisma, Cornelius y Zira son tratados como huéspedes ilustres.

La vida de la pareja de simios parece ser placentera, llena de lujos, comodidades y fama. Sin embargo, un científico desconfiado (quien no cree en la teoría de que Taylor muriera) empieza a sospechar que éste par de simios podrían significar un peligro futuro para la raza humana, razón por la que hipnotiza a Zira y le hace confesar mediante una grabación sobre la vida que llevaban en el futuro, donde los humanos eran esclavizados y los simios tenían el control de la Tierra. Al saberse ésto, las autoridades se ponen en marcha y deciden ir tras los simios y exterminarlos.

Zira y Cornelius consiguen morada en un circo, donde el dueño de éste, llamado Armando los protege y es testigo del nacimiento del hijo de Zira. Preocupados por el bienestar de su bebé, deciden intercambiar a su hijo recién nacido por un chimpancé del circo. Con la ayuda de otros dos científicos, la pareja se pone a salvo de las autoridades en un barco abandonado. Lamentablemente el Servicio Secreto los encuentra y asesina a sangre fría a los tres simios.

En la última escena nos percatamos que el verdadero hijo de los difuntos Cornelius y Zira, sobrevivió cuando un monito en una jaula del Circo puede hablar y exclama :»mamá».