故事发生在一个所有哺乳类动物和谐共存的美好世界中，兔子朱迪（金妮弗·古德温 Ginnifer Goodwin 配音）从小就梦想着能够成为一名惩恶扬善的刑警，凭借着智慧和努力，朱迪成功的从警校中毕业进入了疯狂动物城警察局，殊不知这里是大型肉食类动物的领地，作为第一只，也是唯一的小型食草类动物，朱迪会遇到怎样的故事呢？
近日里，城中接连发生动物失踪案件，就在全部警员都致力于调查案件真相之时，朱迪却被局长（伊德瑞斯·艾尔巴 Idris Elba 配音）发配成为了一名无足轻重的交警。某日，正在执勤的兔子遇见了名为尼克（杰森·贝特曼 Jason Bateman 配音）的狐狸，两人不打不相识，之后又误打误撞的接受了寻找失踪的水獭先生的任务，如果不能在两天之内找到水獭先生，朱迪就必须自愿离开警局。朱迪找到了尼克，两人联手揭露了一个隐藏在疯狂动物城之中的惊天秘密。

波特（约翰•卓佛塔配音）绝非一只普通的狗。在被女孩佩妮（麦莉•赛勒斯配音）带回家后，波特被她的父亲改造成一只“超级闪电狗”。它有强化的骨骼、风驰电掣的速度、无穷的力量。它要和佩妮一起去拯救被“绿眼人”绑架的父亲。波特靠着它的力量，战胜了无数强敌。
当然，这一切只是在大屏幕上。实际上，波特与佩妮只不过是一起演出一部戏剧。波特并没有什么超能力，但它坚信自己的力量是真实的。一次拍摄后，混淆了真实与戏剧的波特冲出牢笼，要去大街上拯救佩妮，而它无法预知到，它将面临一个没有超能力的真实又危险的世界。