ガマ星雲第58番惑星「ケロン星」から地球（地球外の全宇宙人の呼称は「ペコポン」）の侵略のため、先遣隊が派遣された。その隊長・ケロロ軍曹、突撃兵・タママ二等兵、機動歩兵・ギロロ伍長、作戦通信参謀・クルル曹長、暗殺兵・ゼロロ兵長（後にドロロと改名）の5名の兵士からなる、宇宙侵攻軍特殊先行工作部隊・ケロロ小隊が地球に降り立った。
しかし地球に降り立つ際に、隊員5名は散り散りになり、小隊長のケロロは一軒の民家に潜伏するが、そこに住む地球人の日向夏美と弟の日向冬樹にあっさりと発見・捕獲される。本隊はこの状況を危険と判断し、彼ら先発隊5名を残して緊急撤退。地球に取り残されたケロロは、日向家の居候になり、家の掃除をさせられたり、趣味のガンプラを作ったりして毎日を送っている。
やがてバラバラにはぐれてしまった隊員たちが段々とケロロの下へ集結し遂に5人全員が揃う。その途中、アンゴル族の少女・アンゴル＝モアまでが日向家に居候を始め、日向家はますます大混乱。変わりに変わった日向家でのさらにへっぽこな日々が続くことになる。
