Οι κύριοι χαρακτήρες της ταινίας είναι η οικογένεια των γατών - η Δούκισσα η γάτα και τα τρία υπέροχα παιδιά της: η Μαρία, η Τουλούζη και ο Μπερλιόζ. Η ιδιοκτήτρια τους είναι μια πλούσια κυρία Αδελαΐδα, η οποία αγαπά πολύ τις χρεώσεις της. Μια μέρα, φέρνει έναν δικηγόρο σπίτι και γράφει μια διαθήκη ότι οι γάτες της θα κληρονομήσουν ολόκληρη την περιουσία της και μόνο μετά το θάνατό τους, η περιουσία και το σπίτι της θα δοθεί στον μικρό έξυπνο μπάτλερ της, Έντγκαρ. Μόλις μάθει τη διαθήκη, ξεφορτώνεται τις γάτες, εγκαταλείποντάς τις στη γαλλική ύπαιθρο. Η οικογένεια των γατών συναντά τον Thomas O'Malley, έναν αυτοαπασχολούμενο αρσενικό, που αποφασίζει να τους βοηθήσει να επιστρέψουν στον ιδιοκτήτη τους Πολλές περιπέτειες τις συναντούν στο δρόμο για το σπίτι. Όταν τελικά φτάσουν στο Παρίσι, ο άπληστος Έντγκαρ αποφασίζει να αποτρέψει τις γάτες να συναντηθούν με την Αδελαΐδα στο σπίτι τους. Ζητά ένα φορτηγό και θέλει να στείλει την οικογένεια των γατών στο Timbuktu. Ο Roquefort, ο Thomas O'Malley και οι φίλοι του έρχονται στη διάσωση. Ως αποτέλεσμα των πράξεών τους, ο Έντγκαρ αποστέλλεται στο Timbuktu, και οι γάτες επιστρέφουν στο σπίτι και ο ιδιοκτήτης. Ο Τόμας και η Δούκισσα ερωτεύονται και ζουν με τα παιδιά τους στο σπίτι της Αδελαΐδας, που αποφάσισε να δημιουργήσει ένα ίδρυμα για όλους