宇宙船のトラブルで、とある惑星に不時着してしまう、主人公のキャプテン・オリマー。
そこからの脱出が本作の大きな目的で、「ピクミン」と呼ばれる奇妙な生物を操りながら、宇宙船のパーツを探していくことになる。
主人公を親のように慕うピクミンは、赤、青、黄の3種類存在し、それぞれに独自の思考で行動する生物。1匹ずつでは非力ながら、最大で100匹まで引き連れることができる。物を運ばせたり、障害物を壊させたり、襲いかかってくる敵と戦わせながらゲームを進めていく。
けなげに主人公の後をついてくるピクミンとの交流のなかに、信頼、愛情、達成感、連帯感といったさまざまな感情が、得られるようになっているところが大きなポイント。