Filmens huvudpersoner är kattfamiljen - hertiginnans katt och hennes tre underbara barn: Marie, Toulouse och Berlioz. Deras ägare är en rik dam Adelaide, som älskar sina anklagelser väldigt mycket. En dag tar hon med sig en advokat och skriver ett testamente att hennes katter kommer att ärva hela hennes förmögenhet, och först efter deras död kommer hennes egendom och hus att ges till sin lilla intelligenta butler, Edgar. När han fått veta testamentet blir han av med katterna och överger dem på den franska landsbygden. Kattfamiljen möter Thomas O'Malley, en egenföretagare, vagabondhane, som bestämmer sig för att hjälpa dem att återvända till sin ägare. Många äventyr möter dem på vägen hem. När de äntligen når Paris bestämmer den giriga Edgar att förhindra att katterna möter Adelaide i sitt eget hem. Han ringer till lastbilen och vill skicka kattfamiljen till Timbuktu. Roquefort, Thomas O'Malley och hans vänner kommer till undsättning. Som ett resultat av deras handlingar skickas Edgar till Timbuktu, och katterna återvänder hem och ägaren. Thomas och Duchessa blir kär och bor med sina barn i Adelaides hus, som har beslutat att skapa en grund för alla