Μια νεαρή γάτα που ονομάζεται Βίνσεντ, πιάνει φιλίες με τον Μορίς το ποντίκι σε μια όχι και τόσο ιδανική συνθήκη: μια μεγάλη πλημμύρα! Οι δυο τους θα καταφέρουν να ξεφύγουν μέσα σε ένα παλιό πιάνο, το οποίο όμως τελικά σώζεται από μια ομάδα ναυτικών και στέλνεται στο Ερμιτάζ, το θρυλικό μουσείο της Αγίας Πετρούπολης. Εκεί, ο Βίνσεντ συναντά μια επίλεκτη ομάδα από γάτες, η οποία εδώ και χρόνια έχει αναλάβει να φυλάει από τρωκτικά και άλλα παράσιτα τα αριστουργήματα της τέχνης που φιλοξενούνται στο μουσείο. Ο Βίνσεντ ονειρεύεται να βρει μια αληθινή γατοοικογένεια και λαχταρά να νιώσει ότι ανήκει κάπου, αλλά από την άλλη δε θέλει να χάσει τον φίλο του Μορίς, στον οποίο χρωστάει τη ζωή του. Υπάρχει όμως ένα πρόβλημα, αφού ο Μορίς έχει τη χειρότερη δυνατή αδυναμία: να ροκανίζει τα διασημότερα (και άρα νοστιμότατα!) έργα τέχνης.

Όλα περιπλέκονται ακόμη περισσότερο, όταν ένας από τους σπουδαιότερους πίνακες της ιστορίας, η Μόνα Λίζα ή Τζοκόντα, μεταφέρεται προσωρινά στο μουσείο. Είναι το όνειρο κάθε ποντικού να τον μασήσει και κάθε γάτας να τον προστατεύσει, ωστόσο, ούτε ο Βίνσεντ, ούτε ο Μορίς, ούτε οι γάτες του Ερμιτάζ γνωρίζουν ότι κάποιος σκοπεύει να τον κλέψει. Ο Βίνσεντ πρέπει να συγκεντρώσει όλο το κουράγιο και την εξυπνάδα του για να σώσει το αριστούργημα του Ντα Βίντσι, να προστατεύσει τη φήμη του μουσείου και να κερδίσει την καρδιά της Κλεοπάτρας, μιας όμορφης γάτας από το αιγυπτιακό δωμάτιο - σαν πολλά δε μαζεύτηκαν για μια γάτα;