在一個現代化的動物都市中，各種動物都有屬于自己的家園，有沙漠氣候的撒哈拉廣場，常年嚴寒的冰川鎮等等，它就像一座大熔爐，動物們在這里和平共處——無論是大象還是小老鼠，只要努力，都能闖出自己的一片天。兔朱迪（金妮弗·古德溫 配音）自幼夢想成為警察，卻因食草動物身份遭歧視。她以頑強毅力從警校畢業，成為動物城首位小型食草類警官，卻被牛局長（伊德里斯·艾爾巴 配音）發配為交警。城中突發動物失蹤案，朱迪被迫與街頭騙子狐尼克（杰森·貝特曼 配音）組成搭檔，限期破案。調查中，兩人發現案件與綿羊副市長（珍妮·斯蕾特 配音）的陰謀相關——她秘密研發藥物企圖使食肉動物野性化，從而煽動食草動物掌權。朱迪與尼克歷經追逐樹懶閃電（雷蒙德·佩爾西 配音）查檔案、深入黑幫大佬“大先生”（莫里斯·拉馬奇 配音）領地等冒險，最終揭穿真相。朱迪憑智慧與勇氣證明自身價值，尼克亦打破童年偏見陰影，兩人成為動物城傳奇搭檔。