Arapapegøyen Blu bor i Minnesota sammen med sin eier og beste venn, Linda. En dag finner de ut at Blu ikke er den eneste gjenlevende av sin art, det finnes nemlig en til i RIO! De reiser derfor til det eksotiske landet for å introdusere Blu for Jewel. Men like etter ankomsten blir Blu og Jewel kidnappet av en gjeng smuglere. Med assistanse fra noen lokale fugler og Jewels kløkt klarer de å rømme. Nå må bare Blu overvinne høydeskrekken, lære seg å fly, kvitte seg av med kidnapperne som henger hakk i hæl OG å finne igjen Linda.

Et juveltyveri finner sted i London og Red er anklaget for tyveriet. Bare den legendariske Sherlock Holmes kan finne den virkelige tyven...