Il protagonista è il Sergente Keroro, sottufficiale in comando del Plotone "grandi manovre", divisione Invasioni Spaziali.
Il suo plotone ha una missione ben precisa: raccogliere informazioni sulla terra, che i Keroniani chiamano Pekopon, e sui suoi abitanti, i Pekoponiani, per poi utilizzarle nella pianificazione della conquista del pianeta.
Il sergente Keroro cerca di infiltrarsi nella casa della famiglia Hinata, composta dalla madre, Aki, e due figli adolescenti, Natsumi e Fuyuki.
Il tentativo di infiltrazione di Keroro va a monte quando Natsumi, ragazzina sveglia e grintosa, lo scopre in casa propria e lo immobilizza, facendolo prigioniero. Keroro perde i contatti con i suoi commilitoni e, costretto a vivere sulla terra, nascosto dagli sguardi indiscreti dei terrestri, diventa il "casalingo" degli Hinata. Vive infatti nel sottoscala e passa tutto il giorno a fare le pulizie, cucinare, lavare e stendere i panni. I suoi hobby sono: leggere libri e fumetti, navigare in internet e soprattutto montare modellini di robot che colleziona gelosamente.
Keroro può contare sulla dedizione del soldato semplice Tamama, che non perde fiducia in lui e, nonostante si renda conto della sua goffaggine, obbedisce ai suoi ordini.
La serie è tratta dal corrispondente fumetto Manga (Gunso Keroro = Sergente Keroro) e il cartone ne è la trasposizione. Nonostante le rane rappresentino un pericolo per la terra, la loro presenza sul pianeta finisce per dar vita a situazioni comiche al limite del paradossale.