Zim, un dedicado soldado Irken, es enviado en misión secreta a la Tierra, donde se disfraza de estudiante de primaria y recaba información sobre los seres humanos. Su plan va viento en popa hasta que un compañero de clase obsesionado con los extraterrestres llamado Dib se fija en la piel verde y las orejas perdidas de Zim.

Cuando Zim monta un gran escándalo por su incapacidad para comer la comida del almuerzo, oye por casualidad a una de las chicas del colegio hablar de lo inhumano que parece ser y de que no tiene amigos. En un intento por parecer más normal, Zim decide pasar tiempo con un estudiante llamado Keef, aunque Zim pronto termina su plan y se considera normal, por lo que intenta que Keef le deje en paz. Sin embargo, para disgusto de Zim, Keef continúa siguiendo a Zim a todas partes, por lo que Zim decide tomar medidas poco ortodoxas para asegurarse de que Keef le deje en paz.

Cuando Dib por fin consigue una foto de Zim sin él disfrazado, Zim formula un plan para encogerse hasta alcanzar un tamaño microscópico para introducirse en el cuerpo de Dib y realizarle un lavado de cerebro que le impida recordar dónde localizó la foto. Afortunadamente para Dib, su padre ha estado trabajando en una tecnología que podría ayudar a Dib a detener a Zim antes de que sea demasiado tarde, aunque tendrá que tener cuidado porque es extremadamente vulnerable debido a que Zim está dentro de él.

Después de otro día en la escuela de la Tierra, la Sra. Bitters recuerda a los niños que es la Noche de los Padres y Profesores y que todos los padres deben acudir a la escuela al final del día. Zim se preocupa porque sus padres robóticos aún no están programados para tal tarea y no puede permitir que le descubran, así que intenta ayudarles a convertirse en los padres que deberían ser, pero la naturaleza despreocupada de Gir pronto pone en peligro sus planes.

Zim sale de excursión al centro de la ciudad para probar un nuevo chip de guía que instaló en GIR, pero cuando GIR se quita el chip antes de salir para guardar una magdalena, Zim y GIR se pierden y tienen que recurrir al transporte público para encontrar el camino de vuelta. Su viaje de vuelta a casa se complica aún más porque Zim pierde temporalmente la visión al mirar al sol, su disfraz es confundido con el de un atracador de bancos y su huida de la policía se va al traste porque GIR sustituye el combustible sobrante de su cohete por atún.

Después de que Zim vea una vieja película en la que unos alienígenas invasores son derrotados por unas bacterias, empieza a estudiar más los gérmenes. Sin embargo, cuando descubre que esos gérmenes están realmente por todas partes, comienza una cruzada para matar a todos los gérmenes de su cuartel general y así poder estar a salvo, a lo que le ayuda el hecho de que Gir tenía un poco de spray limpiador a mano en la casa; aunque cuando la botella limpiadora se agota, Zim tiene que intentar ir a la tienda a por más, a pesar de que sabe cuántos gérmenes hay ahí fuera.

Cuando Dib descubre que Zim no tiene órganos humanos, intenta aprovecharse de la dolencia de Zim de tener palomas en la cabeza para conseguir que la enfermera de la escuela examine a Zim con la esperanza de que vea la verdad. Sin embargo, cuando Dib le cuenta su plan a Zim, éste desarrolla un dispositivo que le permite cambiar objetos por órganos, con lo que empieza a robar los órganos de sus compañeros de clase para parecer más humano a tiempo para su cita en la enfermería.

Zim intenta poner a prueba algunas de las defensas que tiene la Tierra sacando su Voot a dar una vuelta para vigilar a las unidades de policía locales. Sin embargo, cuando un abejorro choca contra su vehículo, Zim se estrella en el parque, en el que se dirige a casa porque no podrá recuperarlo al día siguiente. Sin embargo, cuando una secta espacial conocida como los Morones del Platillo descubre primero el Voot, Zim debe encontrar la forma de recuperar su vehículo sin que pierda su tapadera.

Cuando un día empieza a llover, Zim se preocupa porque nunca antes había experimentado la lluvia. Dib se da cuenta de su miedo y convence a Zim para que se meta en la lluvia, sólo para descubrir que la raza Irken tiene una debilidad innata al agua, que provoca una sensación de quemazón al impactar. Dib decide explotar este nuevo hecho para crear el arma definitiva que detenga a Zim de una vez por todas, pero el propio Zim intenta encontrar una forma de protegerse de esta nueva debilidad, lo que desemboca en un enfrentamiento que ninguno de los dos esperaba.

La Sra. Bitters asigna a los estudiantes sus mentores para el Día de las Profesiones mediante una prueba de aptitud y una máquina. Tanto Dim como Zim intentan conseguir sus profesiones deseadas en el test, en el que Dib consigue ser emparejado con un Investigador Paranormal mientras que Zim queda atrapado trabajando en un establecimiento de comida rápida. Sin embargo, cuando Zim malinterpreta el signo de los 8.000 millones servidos y piensa que los responsables de la empresa son los líderes del planeta, se dedica a su trabajo con la esperanza de ser ascendido a Señor de Todos los Humanos. Sin embargo, gracias a la alineación de los planetas, Zim está a punto de sufrir algunos cambios incontrolables que podrían poner en peligro su misión; algo que Dib quiere aprovechar, aunque tanto Zim como Dib descubren que sus situaciones son muy diferentes de lo que habían previsto.

Cuando Dib consigue por fin que le permitan presentar sus descubrimientos sobre Zim a la Red del Ojo Hinchado, cree que podrá acabar de una vez por todas con los planes de Zim. Sin embargo, cuando descubre que necesita el permiso de su padre y como éste está ocupado trabajando en su programa de televisión, Dib debe aventurarse en el estudio donde se encuentra su padre para intentar conseguir la firma que necesita; aunque pronto descubre que hablar con su padre no va a ser tan fácil como debería.

Zim está disgustado porque todos los demás Invasores están realizando sus tareas mucho mejor que él, aunque sin darse cuenta descubre que su señal al centro de datos ha sido interrumpida. Cuando Zim echa un vistazo más de cerca, descubre que en realidad la Tierra ha sido secuestrada por los Planet-Jackers, una raza alienígena que debe arrojar otros planetas a su sol moribundo para sobrevivir. Zim empieza a formular un plan para detener a los Planet-Jackers, pero cuando Dib se niega a creerle, se da cuenta de que debe salvar él solo el mundo que planea destruir, sólo por el hecho de ser quien consiga destruirlo.

Cuando Zim llega a casa tras un pésimo día en la escuela porque ha descubierto que Dib conoce un fallo en su sistema de seguridad, Gir intenta animarle frotándole la cara con aceite de tocino. Sin embargo, cuando a Zim le sale un grano debido a la grasa, teme que le consideren anormal y que eso ponga en peligro su misión. Zim cree que puede utilizar algún medicamento contra el acné para deshacerse del grano, pero cuando éste no hace más que empeorar y cuando Gir dibuja una carita en el grano, Zim cree que toda esperanza está perdida; aunque Zim pronto descubre que el grano tiene poderes hipnóticos y espera explotar este nuevo poder para conseguir que Dib le revele su secreto.

Cuando el cuartel general de Zim tiene problemas de seguridad, Zim intenta actualizar el sistema de seguridad y acabar con el trabajo. Decide encargar a Gir que se asegure de que nada vaya mal mientras él sustituye la IA del ordenador, pero cuando Gir empieza a trastear con las cosas, provoca sin querer que la casa se apague junto con él. Sin embargo, Zim pronto descubre que la IA de Gir ha sido cargada en el eje central de la casa, lo que preocupa bastante a Zim ya que Gir no responde y es incontrolable, lo que pronto pone en peligro su misión.

Zim termina por fin uno de sus autoproclamados brillantes inventos, un dispositivo de transferencia espacio-temporal de objetos, en el que planea enviar un robot gigante al pasado para acabar con Dib de una vez por todas. Sin embargo, como el robot no es compatible con el campo temporal, lanza en su lugar al vórtice un cerdo de goma, que resulta ser compatible y hace que Dib estrelle su triciclo en el pasado. Zim decide enviar muchos más cerdos de goma al pasado de Dib, que acaban afectándole en el futuro; aunque cuando Zim se excede, descubre que la historia no es algo con lo que se deba jugar.

Cuando Zim formula un plan para vengarse de sus compañeros de clase, y especialmente de Dib, consigue que todos participen en una excursión. Dib, sin embargo, se da cuenta de que el conductor del autobús no es real, pero debido a sus constantes teorías, los demás alumnos hacen caso omiso de sus advertencias. Zim decide regodearse en su magnífico plan e informa a Dib de todos los detalles en la confianza de que Dib no puede hacer nada para detenerle, aunque Dib se niega a rendirse y hace todo lo posible por salvar a sus compañeros y a sí mismo; a pesar de que no sabe por qué los planes de Zim implican una habitación con un alce.

Un día, en la escuela, la Sra. Bitters dice a la clase que necesitan un nuevo hámster de mascota por orden de la junta directiva de la escuela. Cuando llega el hámster, todos los niños lo adoran por lo adorable que es, y Zim decide aprovecharse de ello, ya que el hámster podría hacer que los humanos fueran demasiado débiles para resistirse a él. Zim planta un dispositivo Irken en el hámster que le permitirá crecer y ser controlado por Zim, pero cuando el hámster crece desenfrenadamente y se libera, Zim debe intentar evitar que el enorme hámster destruya su cuartel general, todo mientras se preocupa por la creciente presencia militar que puede no tener más remedio que atacar al hámster, lo que arruinaría todos sus esfuerzos.

Cuando el Voot Cruiser de Zim sufre un fallo mecánico y envía a Zim y Gir volando por los cielos, Zim consigue hacerse con el control justo a tiempo para aterrizar a salvo en su cuartel general. Sin embargo, Zim está muy disgustado porque un bebé humano lo ha visto todo y, a pesar de los intentos de Gir por razonar con él, Zim decide ir a reunirse con el bebé para ver qué puede hacer. Sin embargo, Zim no tarda en descubrir la verdadera naturaleza del bebé y debe hacer todo lo posible para evitar que consigan sus objetivos.

Dib cree que ha descubierto la forma de abrir un túnel en la base subterránea de Zim, pero cuando su padre entra y anuncia que es la noche de la familia Membrane y que Gaz puede elegir el lugar para comer, Dib sale corriendo diciendo que volverá a tiempo para que se vayan. Sin embargo, cuando Dib no llega a tiempo, el profesor Membrane decide esperar hasta que Dib regrese, lo que hace que Gaz se frustre bastante, ya que realmente quería comer algo de su comida favorita; decide ir a buscar a Dib a casa de Zim y, a pesar de que Zim ya se ha llevado a Dib a un laboratorio espacial, se niega a perder la oportunidad de comer fuera, así que piensa no dejar que nada se interponga en su camino.

El colegio organiza una campaña de recogida de caramelos para conseguir fondos, en la que la persona que venda más chocolatinas obtendrá un misterioso premio secreto. Zim se interesa y trata de encontrar la manera de vender el mayor número de chocolatinas, lo que hace que Dib se meta en el concurso para ganar la partida a Zim. Sin embargo, Zim pronto se da cuenta de que tendrá que tomar medidas drásticas para vender más chocolatinas que Dib.

Recientemente, Gir ha estado viendo una película que alquiló en el centro comercial local, y Zim se encuentra en la sala cuando aparece en pantalla la advertencia del FBI. Justo cuando Zim se da cuenta de ello, recibe una llamada del centro comercial diciendo que necesitan que les devuelvan el vídeo, y Zim entra en pánico porque cree que se está jugando sucio. Cuando su ordenador le dice que el FBI debe de ser un grupo de caza de extraterrestres, coge la película y se dirige al centro comercial, a pesar de que no sabe qué le espera cuando llegue.

Cuando Dib vuelve a darse cuenta de que Zim no come, le lanza un trozo de mortadela para burlarse de él, y la mortadela se funde con la piel de Zim, causándole un inmenso dolor. Zim jura vengarse y durante el siguiente día de clase, Dib se sienta en una tachuela, lo que provoca que Zim empiece a reír histéricamente. Dib cree que Zim sólo está siendo patético, pero cuando Dib empieza a transformarse en un trozo de mortadela viviente, se da cuenta de que el plan de Zim era mejor de lo que había pensado y debe formular un método para curarse antes de que sea demasiado tarde.

Cuando Gaz ve un anuncio de la nueva consola portátil Game Slave 2, decide que tiene que ir al centro comercial para comprarla. Sin embargo, cuando su padre insiste en que lleve también a Dib al centro comercial, la obliga a esperar hasta que suene Misterios Misteriosos, lo que hace que lleguen tarde al centro comercial. Gaz, furiosa, engaña a Dib para que huya al aparcamiento subterráneo mientras ella intenta conseguir un Game Slave 2; aunque Gaz descubre que un niño molesto ha conseguido la última copia, así que intenta robarle su copia, todo mientras Dib debe intentar salir del aparcamiento subterráneo, que está lleno de gente parecida a ratas que no hacen más que molestarle.

Cuando Zim va a Marte para intentar encontrar una forma de destruir la Tierra, pensando que lo que mató la vida en Marte podría funcionar también para la Tierra, se tropieza con la cara en Marte, que más tarde descubre que es en realidad los controles de una nave espacial, en la que todo el planeta de Marte era la nave espacial. Dib se entera de esto e intenta ir a NASAPLACE para que vean lo que está haciendo Zim, pero se niegan a creerle ya que no pueden mirar los monitores. ¿Podrá Dib encontrar la forma de detener a Zim antes de que utilice el planeta rojo para aplastar toda la vida de la Tierra?

Es Halloween y toda la ciudad se adentra en el espíritu de la Noche de Brujas, para consternación de Zim, que considera que todo el concepto es una locura y no quiere que los asquerosos niños de la Tierra vayan a su casa. Mientras tanto, la señora Bitters envía a Dib a un manicomio porque ha estado actuando más loco de lo normal, en lo que en realidad ha sido absorbido por un mundo de pesadilla que fue creado debido a su intromisión en uno de los inventos de su padre. Tras salir por fin del mundo de las pesadillas y del manicomio, Dib ve la casa de Zim y decide obligar a Zim a venir con él al mundo de las pesadillas porque cree que Zim tendrá la capacidad de poner fin a toda la locura, pero ¿conseguirán trabajar juntos a pesar de que son enemigos y de que Zim no quería ayudarle desde el principio?

Cuando Mysterious Mysteries está teniendo problemas de audiencia debido a su falta de historias, deciden tomar medidas drásticas y finalmente dejan entrar a Dib en el programa. Dib cree que esta es su mejor oportunidad para revelar a Zim tal y como es y reproduce un breve clip de Zim y Dib en el bosque, lo que realmente hace las delicias del presentador de la serie. Sin embargo, cuando Zim acude al programa al día siguiente para intentar demostrar que Dib estaba equivocado, pronto se enzarzan en una batalla de palabras sobre los hechos reales ocurridos ese día, ya que ambos intentan convencer al presentador de Misteriosos Misterios de que crea lo que han dicho.

El Profesor Membrane acaba de desvelar una máquina que cambiará el mundo y eliminará por completo la necesidad de combustible, aunque si la máquina funcionara mal, podría causar una onda expansiva gigante que destruiría toda la vida en la Tierra. Sin embargo, el Profesor Membrana se niega a encender la máquina hasta que sus hijos estén presentes, en lo que Dib está ausente porque intenta evitar que Zim sabotee la máquina. Sin embargo, las cosas no tardan en empeorar cuando Dib cae en una de las trampas de Zim y la multitud que se encuentra frente a los seres del Profesor Membrane empieza a inquietarse por el hecho de haber esperado tanto tiempo, por lo que el Profesor Membrane decide enviar a Gaz a buscar a Dib y poner fin a su insensatez.

Cuando las constantes peticiones de Zim al Tallest les sacan de quicio, intentan recordarle que es un Invasor, no un soldado de combate, y que no tiene la formación necesaria para utilizar el equipo que ha solicitado. Para que Zim les demuestre su valía, lo envían a Hobo 13, un centro de entrenamiento de élite que sólo los mejores soldados tienen la oportunidad de completar. Aunque los Tallest esperan que Zim muera en la misión y desaparezca de una vez por todas, pronto descubren que es mucho más astuto de lo que creían.

Durante el Día del Sondeo, el día en que los Más Altosevalúan las actuaciones de los Invasores, Zim tiene a Dib capturado en una prisión espacio-temporal que lo mantiene en cámara lenta, en la que Zim quiere realizar experimentos con él para los Más Altos. Sin embargo, cuando una avería hace explotar la prisión, Zim encuentra un trozo de explosión que se expande muy lentamente; en el que Zim cree que puede acabar si lo arroja al pozo negro de la ciudad. Sin embargo, cuando descubre que llevar la explosión al pozo negro es mucho más difícil de lo que esperaba, se da cuenta de que tendrá que utilizar medios poco convencionales para completar la tarea.

Los Más Altos Todopoderosos están examinando un planeta almacén con el fin de enviar mercancías valiosas a los Invasores para ayudarles en sus misiones. Deciden enviar un Megadoomer Combat Stealth Mech al Invasor Tenn para ayudarla en su conquista del planeta Meekrob y deciden enviar una caja de unidades SIR averiadas al Invasor ZIM, pero cuando las direcciones de los dos paquetes son intercambiadas por un esclavo enfadado, ZIM se queda con el Megadoomer y planea utilizar su nuevo regalo de los Más Altos para acabar con Dib de una vez por todas.

Un día, en el colegio, un niño llega tarde a clase porque le picaba la cabeza, a lo que la Sra. Bitters reconoce que se debía a los piojos. Sin embargo, antes de que pueda hacer nada, los piojos infectan al resto de los alumnos de la clase, por lo que la Sra. Bitters informa al Delouser, que proclama la ley marcial y los niños son llevados a habitaciones separadas. Sin embargo, Zim no muestra ningún signo de estar infectado por los piojos, lo que hace que la Delouser se interese especialmente por él.

Cuando Zim intenta explicar al Todopoderoso Altísimo que los humanos son a la vez tontos y altos, se ve interrumpido cuando suena el timbre de la puerta y su transmisión al Altísimo se interrumpe. Los dos individuos que llaman a la puerta dicen ser humanos, pero Zim no les cree e intenta decirles que su nave espacial está interfiriendo su señal; ellos responden simplemente saqueando tanto a Gir como a Zim y llevándoselos a su nave espacial. ¿Podrá Zim volver a su base y terminar su informe para el Tallest, y qué hará Zim a los dos alienígenas que se atrevieron a capturarlo?

Cuando el profesor Membrane invita a algunos de sus colegas a casa, éstos insultan y se burlan de Dib por su afición a la investigación paranormal. Las cosas empeoran aún más para Dib cuando Misterios Misteriosos empieza a emitir un segmento sobre Chickenfoot, un ser que obviamente es un tipo con traje. Dib decide emprender una cruzada para demostrar que Chickenfoot es un fraude con el fin de establecer el hecho de que la investigación paranormal también refuta los fraudes junto con la prueba de los misterios reales, aunque ¿será capaz Dib de encontrar al escurridizo Chickenfoot e incluso si lo hace, cómo se las arreglará para quitarle el traje?

Cuando el intento de Zim de contaminar el suministro de carne de vaca de la Tierra con agua de alcantarilla se echa a perder por culpa de las payasadas de Gir, éste decide aumentar la potencia del modificador de comportamiento de Gir, lo que le permitirá permanecer en modo serio todo el tiempo. Sin embargo, cuando el Gir serio empieza a considerar a Zim una amenaza para la misión y se escapa para aprender cosas por su cuenta, depende de Zim y Squidman encontrar a Gir y bajar la potencia de su modificador de comportamiento antes de que les vean demasiados individuos y pongan en peligro su misión.

Un día, en el colegio, Zim vuelve a protestar por la comida del almuerzo, así que Dib le lanza una magdalena, lo que provoca que Zim huya enfadado. Al día siguiente, un par de Meekrob acuden a Dib mientras duerme y le otorgan unos maravillosos superpoderes, que Dib decide utilizar para acabar con Zim de una vez por todas. Cuando Dib consigue acabar con Zim con bastante facilidad, decide utilizar su poder para un bien mayor y vive la maravillosa vida que siempre quiso tener; aunque quizá sea demasiado maravillosa.

Un Irken se hace pasar por la chica nueva de la escuela para ajustar cuentas con Zim.