Walter, 10 anni, e Danny, 6, sono due fratelli litigiosi che vengono spinti nello spazio più profondo e oscuro mentre giocano a un misterioso gioco che hanno scoperto nella cantina della loro vecchia casa. Durante il loro fantastico viaggio, vengono raggiunti da un astronauta che si è arenato e devono sopravvivere a piogge di meteoriti, alieni ostili simili a lucertole, un robot a razzo impazzito e una battaglia intergalattica tra astronavi. Ma il pericolo più grande li attende. Se non finiscono il gioco e non raggiungono il pianeta Zathura, sono destinati a rimanere intrappolati nello spazio per sempre.
La storia racconta di due fratelli litigiosi, Danny e Walter Budwing (interpretati rispettivamente da Bobo e Hutcherson), che trovano in cantina un misterioso gioco da tavolo che trasporta la loro casa nello spazio. Insieme alla sorella maggiore Lisa (Stewart) e a un astronauta (Shepard), cercano di sopravvivere al gioco per poter tornare a casa.
Il film è stato girato a Los Angeles e Culver City, in California, ed è uscito l'11 novembre 2005 negli Stati Uniti. A differenza di Jumanji, che è stato distribuito da TriStar Pictures, il film è stato distribuito da Columbia Pictures, che è co-proprietaria di TriStar attraverso Sony Pictures Entertainment. Il film ha ricevuto recensioni positive da parte della critica, ma non ha avuto successo commerciale, incassando 65,1 milioni di dollari in tutto il mondo a fronte di un budget di produzione di 65 milioni di dollari.
Walter e Danny sono due fratelli che non vanno d'accordo né tra loro né con la loro irascibile sorella adolescente, Lisa. Mentre il padre divorziato è fuori per lavoro e Lisa, a cui ha lasciato l'incarico, sta facendo un sonnellino, Danny scopre in cantina un vecchio gioco da tavolo a tema fantascientifico chiamato Zathura. Quando inizia a giocare, il gioco produce una carta che descrive una pioggia di meteoriti. Dopo che una vera pioggia di meteoriti si verifica in salotto, Walter e Danny si rendono conto che il gioco sta influenzando la realtà.
I ragazzi scoprono che la casa galleggia nello spazio. Lisa pensa di aver dormito troppo e che sia sera e si prepara a uscire. La carta successiva la mette in sonno criptico per i successivi cinque turni di gioco, lasciandola congelata. Walter conclude subito che devono vincere la partita per riportare tutto alla normalità. Mentre continuano a giocare, Walter e Danny superano i pericoli presentati dal gioco, tra cui la comparsa di un robot difettoso, il passaggio troppo vicino a una stella e l'attacco alla casa da parte di una razza di alieni rettili chiamati Zorgon. Uno dei turni di Danny provoca la comparsa di un astronauta che elimina metodicamente le fonti di calore della casa, poiché gli Zorgon sono attratti dal calore. Dice a Walter di spegnere la fiamma pilota del forno, ma Walter non lo fa per paura di essere attaccato dal robot. L'astronauta attira la navicella degli Zorgon dando fuoco al divano del padre dei ragazzi ed espellendolo dalla casa.
Walter chiede all'astronauta di andarsene, ma Danny sceglie di farlo restare. Sempre più agitato, Walter accusa Danny di aver imbrogliato muovendo presumibilmente il suo pezzo prima del tempo; quando Walter tenta di spostare il pezzo indietro e di prendere il suo turno successivo, il gioco reagisce come se Walter stesse imbrogliando e lo espelle dalla casa, ma l'astronauta lo salva. Dopo il salvataggio, a causa dell'imbroglio di Danny nel gioco, non è riuscito a scusarsi con Walter. Ma Walter non accetta perché è arrabbiato per il fatto che non gli parlerà fino al loro ritorno a casa a causa del comportamento di Danny. Al turno successivo Walter riceve una carta che porta una stella cadente che gli permette di esprimere un desiderio, dando vita a un'altra accesa discussione tra i ragazzi. L'astronauta avverte Walter di non esprimere un desiderio per rabbia. Temendo il peggio, l'astronauta si sente sollevato quando scopre che Walter ha semplicemente espresso un desiderio per un pallone da calcio autografato. Spiega le sue origini, dicendo che lui e suo fratello avevano giocato a questo gioco quindici anni prima. Aveva ricevuto la carta della stella cadente che gli permetteva di esprimere un desiderio, ma dopo un'escalation di litigi, aveva desiderato che suo fratello non fosse mai nato. In questo modo è rimasto intrappolato, perché non è riuscito a finire il gioco senza il secondo giocatore. Alla notizia, Danny e Walter hanno finalmente messo da parte le loro divergenze.
Lisa si risveglia dalla stasi e, ancora ignara della situazione, alza il riscaldamento. Gli Zorgoni tornano e ancorano le loro navi alla casa. Lisa scopre finalmente la situazione e il quartetto si nasconde, ma si rende conto di aver dimenticato il gioco. Danny trova il gioco a bordo di una delle navi Zorgon, ma viene individuato. Walter usa la carta "Riprogrammazione" che aveva pescato in precedenza per riparare il robot, che invece attacca gli Zorgon facendoli ritirare.
Walter riceve un altro biglietto dei desideri; lo usa per riportare in vita il fratello dell'astronauta in segno di gratitudine per il suo aiuto e il suo sostegno e appare, con un aspetto simile a quello di Danny. L'astronauta rivela di essere in realtà una versione più vecchia di Walter proveniente da una linea temporale alternativa e si complimenta con il suo personaggio passato per aver fatto una scelta migliore della sua. L'astronauta e il Danny alternativo si fondono con le loro controparti mentre la linea temporale cambia.
Gli Zorgoni tornano alla casa con un'enorme flotta, intenzionati a distruggerla. Quando Danny fa la mossa vincente, si scopre che Zathura è un buco nero che risucchia la flotta degli Zorgoni e la casa. I fratelli si ritrovano nella casa com'era prima che i fratelli iniziassero il gioco, proprio quando il padre torna a casa. Rinnovando il loro legame, promettono l'uno all'altra e a Lisa di non raccontare a nessuno del gioco e della loro avventura. Dopo essere usciti con la madre, la bicicletta di Walter, che orbitava intorno alla loro casa, cade dal cielo.