Дочь космического летчика Барби мечтает о странствиях в просторах Галактики. Совет короля предоставляет девушке такую возможность, подкрепляя ее важной миссией — спасение звезд. Главной героине поручено возглавить специальный отряд, который должен вновь зажечь угасающие светила. Для этого Барби и ее новым друзьям предстоит проделать путь к центру Галактики. Команду ждут захватывающие приключения и существа неизвестного происхождения.

Семейный мультфильм Барби и космическое приключение стал 33-й по счету полнометражной картиной о легендарной кукле. Это вторая работа для Эрики Линдбек в качестве актрисы озвучки героини Барби. Это лишь второй проект из франшизы, в котором отсутствуют антагонисты. Впервые подобную сюжетную особенность использовали в серии Чудесное Рождество. Данный эпизод имеет одинаковый слоган с анимационными лентами Барби и щенки в поисках приключений и Барби: Шпионский отряд.

Во всех предшествующих семейных мультфильмах о кукле актеры озвучки были преимущественно из Ванкувера. В этом случае все голоса персонажей принадлежат специалистам из Лос-Анджелеса. В испанском языке анимационное кинопроизведение имеет два варианта названий — одно на кастильском, а второе на латинском варианте.