阿蓝（Jesse Eisenberg 配音）是一只世界上极其稀少的蓝色金刚鹦鹉，当他还是雏鸟时，便被可鄙的偷猎者从里约的热带丛林中掳到美国。阴差阳错，他变成了小女孩琳达的宠物，从此相伴多年，如今的阿蓝俨然一个养尊处优的宅男，甚至到忘记了如何飞行。某天，名叫图里奥（Rodrigo Santoro 配音）的鸟类学家经过琳达（Leslie Mann 配音）经营的书店，他被阿蓝所震惊，并希望能将阿蓝带回里约，与世上仅存的另外一只雌鸟繁衍后代。
虽然心怀不安，但是考虑到蓝色金刚鹦鹉的命运，琳达还是带着阿蓝来到里约。阿蓝顺利见到了美丽的同类茱儿（Anne Hathaway 配音）。茱儿则一心逃离樊笼，回归大自然。与此同时，一伙犯罪分子盯上了这群可爱的小生灵……

4年前，臭名昭著的拉西欧监狱发生了一场暴动，这一事件引起里约热内卢州社会的广泛争论，也不同程度改变了许多人的命运。直接领导精英部队（BOPE）的罗伯特·纳西贝托中校（Wagner Moura 饰）由此荣升为安全局的副秘书长，拥有更大的施展空间；而他的爱将安德鲁·马蒂亚斯（André Ramiro 饰）被政客当作替罪羔羊，踢出了BOPE部队。当然，纳西贝托也遭受着来自政坛、战友和家人各方面的压力，他将一腔愤懑转化到工作中，不仅扩编强化了BOPE的实力，还通过一次次铁腕的打击荡涤了贫民区毒贩的罪恶势力。
毒贩销声匿迹，黑暗的阴霾却未散去。以罗卡（Sandro Rocha 饰）等人为首的腐败警察势力进入贫民窟，他们欺行霸市，官匪勾结，成为里约州另一个难以祛除的顽疾……