小月的母亲生病住院了，父亲带着她与四岁的妹妹小梅到乡间的居住。她们对那里的环境都感到十分新奇，也发现了很多有趣的事情。她们遇到了很多小精灵，她们来到属于她们的环境中，看到了她们世界中很多的奇怪事物，更与一只大大胖胖的龙猫成为了朋友。龙猫与小精灵们利用他们的神奇力量，为小月与妹妹带来了很多神奇的景观，令她们大开眼界。 妹妹小梅常常挂念生病中的母亲，嚷着要姐姐带着她去看母亲，但小月拒绝了。小梅竟然自己前往，不料途中迷路了，小月只好寻找她的龙猫及小精灵朋友们帮助。
科学家本（Zach Galifianakis 饰）隶属于美国政府某个秘密部门，它通过高科技手段训练豚鼠说话与思考，并将它们培养成特工人员。然而，本的部门却面临被FBI关闭的局面，为了证明他和豚鼠特工的能力，本向豚鼠特工队的负责鼠达尔文（山姆·洛克威尔 Sam Rockwell 配音）下令，要它们潜入赛博林工业的CEO罗纳德·赛博（Bill Nighy 饰）的办公室，寻找罗纳德向中东国家出卖可用于军事的高科技芯片的证据。达尔文毫不怠慢，带着布拉斯特（崔西·摩根 Tracy Morgan 配音）、华蕾斯（佩内洛普·克鲁兹 Penélope Cruz 配音）、苍蝇莫奇和斯贝克斯（尼古拉斯·凯奇 Nicolas Cage 配音）等成员迅速展开行动。 这群豚鼠特工队员体型虽小，却身怀绝技，它们成功闯入罗纳德的办公室，并下载到重要资料。然而，这场冒险才刚刚开始……
