Действие мультика разворачивается в Париже в начале XX века, где в роскошном особняке живет Герцогиня со своими тремя котятами — Тулузом, Берлиозом и Мари. Они пользуются всеми преимуществами аристократической жизни под защитой своей хозяйки, пожилой мадам Аделаиды Бонфамиль. Женщина обожает своих питомцев и решает оставить всё своё состояние именно им после своей смерти, что вызывает зависть и злобу у её преданного, но жадного дворецкого Эдгара.
Осознав, что после ухода мадам все деньги достанутся именно кошачьему семейству, мужчина решает устранить своих пушистых соперников. Он разрабатывает хитроумный план, подсыпав снотворное в их пищу. После того как кошки засыпают, он тайно вывозит их на окраину города, надеясь оставить там, чтобы больше их никто не видел.
Однако план Эдгара терпит неудачу. Герцогиня и её котята оказываются далеко от дома, во французской провинции, где они сталкиваются с опасностями и неожиданными трудностями уличной жизни. Именно в этом моменте происходит их знакомство с весёлым и энергичным уличным котом по имени Томас О’Мэлли, который предлагает им свою помощь и становится их проводником по пути домой.
По мере продвижения героев по Франции, на их пути встречается множество колоритных персонажей, включая джазовую банду кошек, которые помогают главному героям и добавляют в повествование музыкальные и комедийные нотки. Томас и женщина сближаются в ходе путешествия, и кот открывает для себя ответственность и глубину чувств к своей новой семье.
