Głównym bohaterem serialu jest 10-letni Ben Tennyson. Podczas wakacyjnej podróży z dziadkiem Maxem i kuzynką Gwen Ben znajduje tajemnicze urządzenie przypominające zegarek, zwane Omnitrixem. Omnitrix przyczepia się do jego nadgarstka, umożliwiając mu przemianę w dziesięciu różnych kosmitów, z których każdy posiada unikalne zdolności.
Dzięki mocom Omnitrixa Ben staje się superbohaterem, podejmując walkę z różnorodnymi złoczyńcami, zarówno pochodzącymi z Ziemi, jak i z kosmosu. Wśród jego przeciwników znajdują się m.in. Vilgax, złowrogi kosmiczny tyran pragnący zdobyć Omnitrix dla własnych celów, oraz Doktor Animo, szalony naukowiec eksperymentujący z mutacjami genetycznymi.
W trakcie swoich przygód Ben uczy się odpowiedzialności związanej z posiadaniem niezwykłych mocy. Towarzyszą mu Gwen, inteligentna i zaradna kuzynka, oraz dziadek Max, były członek tajnej organizacji walczącej z kosmicznymi zagrożeniami. Razem podróżują po Stanach Zjednoczonych, przeżywając liczne przygody i stawiając czoła nowym wyzwaniom.
Serial łączy elementy akcji, science fiction i humoru, ukazując dojrzewanie młodego bohatera w obliczu niezwykłych okoliczności. Ben 10 zdobył popularność na całym świecie, stając się początkiem rozbudowanej franczyzy obejmującej kolejne seriale animowane, filmy oraz gry komputerowe.
