Superhunden Charlie er en familiefilm, der rammer lige ned i den klassiske fortælling om venskabet mellem børn og deres kæledyr – og gør det med både humor, hjerte og et strejf af intergalaktisk kaos. Filmen lægger ud med et nedstyrtet rumvæsen i Mojave-ørkenen i 1999, og den begivenhed bliver startskuddet til et eventyr, der mange år senere vender op og ned på livet for drengen Danny og hans trofaste hund, Charlie.