Et stykke Danmark i rummet; en rumstation med både mindreværd og storhedsvanvid ombord. Jul i verdensrummet er en arbejdspladskomedie om en lille og uharmonisk gruppe mennesker, som mere eller mindre frivilligt har vendt Jorden og julen ryggen.
Mark Henriksen er en helt igennem almindelig elektriker fra Skovlunde med en forkærlighed for kaffe og grillmad. Ved et tilfælde vinder han en dag en konkurrence om en uges ophold i rummet ombord på den stolte danske rumstation CHR04. Med kort varsel og en smule modvilligt tager han afsked med sin højgravide kæreste, som skal føde 24. december, og indstiller sig på at tilbringe den næste uges tid i det ydre rum.
Men morgenmadsfirmaet bag konkurrencen går konkurs, og pludselig er Mark Henriksen (Jacob Riising) strandet i rummet. Mark får nu rigelig tid til at lære livet ombord på rumstationen at kende - og ikke mindst besætningen og deres dagligdags konflikter og forviklinger.