Depois que o sino da escola toca, Benjamin "Ben" Tennyson está pronto para sair para uma aventura de acampamento com seu avô, Max Tennyson, e, infelizmente, sua prima rival, Gwendolyn "Gwen" Tennyson. Depois da viagem ao acampamento e dos aspectos incontroláveis do jantar, Ben entra na floresta e encontra um meteoro com um dispositivo alienígena: o Omnitrix. O Omnitrix pula no pulso de Ben, e ele agora se torna o usuário de dez super-heróis alienígenas diferentes. Após a experimentação e problemas com droides robôs e caçadores de recompensas enviados pelo malvado Vilgax, Ben, Gwen e vovô Max começam sua estranha viagem de acampamento de verão.

Ao acampar e nadar em um acampamento à beira do lago, Ben encontra um monstro marinho no lago. Ben consegue escapar, mas vovô Max e Gwen não acreditam em Ben sobre seu avistamento. No dia seguinte, eles vão pescar e encontrar seu capitão de pesca, o capitão Shaw, que identifica o monstro marinho como o Krakken. Ao longo desta aventura, Ben conhecerá pessoas não confiáveis, monstros gigantescos, e ele também encontrará sua nova forma encontrada: os Ripjaws.

Enquanto fazem compras em uma sorveteria no deserto, os ladrões tentam roubar uma caixa de eletrônico. Ben e vovô Max capturam os vilões, mas este é apenas o menor de seus problemas. Então eles dirigem para um centro de idosos para visitar a tia Vera no fim de semana, mas algo muito estranho está acontecendo aqui. Ben descobre que há uma espécie maligna de alienígenas que tomam conta do centro de idosos. Como Ben salvará o dia de ladrões, alienígenas estranhos e tias que beliscam as bochechas?

Ben mal sabe que está correndo perigo, quando Vilgax manda três caçadores de recompensas - o robô mascarado e forte Sixsix, o robô crustaceo Krabb e o Petrosapien e várias armas da mais alta tecnologia Tetrax - para roubar o Omnitrix. E agora? Como será que Ben poderá escapar dessa caça alienígena perigosa?

Vô Max leva Gwen e Ben para a velha e pacata cidade Sparksville, para poderem ver um negócio chamado "O TROÇO". Os dois estão super ansiosos, porém, quando percebem que o troço é só uma grande bola de elásticos, Ben começa a brincar com esse tal de "troço" em forma de Quatro Braços, o "troço" escapa de Ben, e ele acaba libertando um Megawhatt com poderes de controlar a eletricidade e se multiplicar. Porém, eles também gostam de pregar peças nos turistas, e logo toda a cidade fica em perigo. Ben tem que tomar alguma providência logo, antes que os Megawhatts acabem com tudo.

Após brigar com Max, Ben conhece Kevin, um garoto com poderes de sugar energia de qualquer um, que faz uma certa "parceria" com Ben. Porém Ben mal sabe que faz que Kevin estava usando-o para o mal, fazendo ele começar a ameaçar vidas. Então, quando Ben percebe isso, os dois viram inimigos. Porém, eles se reencontram, e Kevin começa a absorver os poderes do Omnitrix, e suas maldades começam. Porém Ben começa a lutar com ele. Quem será que vai vencer essa luta?

Após Ben lutar com alguns robôs alienígenas e uma gangue de ladras, Vilgax decide fazer uma aliança com Joey, uma das ladras que, após se fundir com um dos robôs de Vilgax, acaba tornando-se uma ciborgue chamado Rojo. Em troca dela capturar o Omnitrix, Vilgax a ensina como ser uma ciborgue. Porém, após uma luta com Rojo, vô Max sofre um acidente, e Ben acha que é tudo culpa dele e foge. Mas, quando Rojo e Ben se encontram novamente, Ben tem que lutar contra ela, e provar de uma vez por todas que ele não é uma ameaça para sua família.

Gwen e Vô Max decidem ir ao circo. Porém, Ben não está nada conformado com essa decisão, porque tem medo de palhaços. Então, quando coisas estranhas acontecem com o circo, e com sua família, Ben descobre que o palhaço Zombozo é o culpado de tudo isso. Ele também descobre que o palhaço é, na verdade, um mutante que suga a felicidade das pessoas e diz que isso o alimenta (ele usa uma máquina chamada Psiaço). Então, Zombozo começa a usar seus colegas, que são aberrações de circo com super poderes, como ladrões, que roubam qualquer coisa. Ele agora vira fantasmático e tem que lutar contra Zombozo.

Ben e Gwen lutam contra Hex, um mágico com poderes sobrenaturais que jurou vingança, e, quando eles conseguem derrotá-lo, Ben "rouba" um medalhão de Hex, e, pelo medalhão ser legal, Ben o dá para Gwen. Só que, eles mal sabem que esse medalhão tem o poder de dar sorte a quem o possui. E então, quando Gwen descobre o seu poder, ela decide virar uma heroína chamada Sorteada. Mas, Ben não gosta da idéia, já que, para que Gwen tenha sorte, tudo dá errado na vida de Ben. E, quando Hex retorna, as coisas começam a complicar ainda mais para Ben. Será que ele vai conseguir superar esse azar?

Quando é proibido de entrar em um brinquedo por causa de sua altura imprória, Ben tenta virar o Aquático, porém vira Massa Cinzenta. Então, é capturado por um nerd que é fã nº 1 de aliens, e o manda para A Organização, de um grupo secreto que pretende capturar provas a favor da existência de aliens. Então, Ben fica mais desesperado ainda, quando descobre que o Omnitrix deu defeito iria ficar na pele do Massa Cinzenta por muito tempo. Transformação Principal: Massa Cinzenta. Vilões principais: Enock e os Forever Knights. Companheiros Principais: Howeel e Brad.

Quando Ben fica doente, surge um novo vilão que é louco por insetos, chamado Clancy, que quer destruir a humanidade. Porém, quando Ben (tenta) lutar contra Clancy, o resfriado fica tão forte, que atinge os poderes dos aliens, e faz com eles também sofram efeitos colaterais estranhos (o Quatro Braços fica com fedor nas axilas, o Besta fica desorientado e o Chama lança gelo).

Vilgax se recupera e vai ele mesmo atrás de Ben, fazendo com que Max corra para o Monte Rushmore e revelando que ele não era uma encanador comum, mas que tem um arsenal de armas High-Tech contra aliens, além de conhecer Vilgax. Em quanto isso, Ben está preso e de repente, começa a dar um problema no Omnitrix e ele começa a se transformar nos aliens de acordo com a ordem do Omnitrix. No final, Max ativa a Auto Destruição da nave e Ben escapa como Chama.