故事发生在一个和谐共存的美好世界里，所有哺乳类动物都生活在一起。朱迪（由金妮弗·古德温配音）从小就梦想成为一名惩恶扬善的刑警。凭借智慧和努力，朱迪顺利毕业进入了疯狂动物城警察局，然而这里是大型肉食类动物的领地，作为唯一的小型食草类动物，她将会面临怎样的挑战呢？
近日，城中发生了多起动物失踪案件，全体警员都投入到调查中。然而朱迪却被局长（由伊德瑞斯·艾尔巴配音）贬为无足轻重的交警。一天，她在执勤中遇到了狐狸尼克（由杰森·贝特曼配音），两人开始了一段误打误撞的合作，接受了寻找失踪水獭先生的任务。如果朱迪不能在两天内找到他，就必须自愿离开警局。在寻找水獭先生的过程中，朱迪和尼克发现了一个隐藏在疯狂动物城的惊天秘密。