肉食動物と草食動物が仲良く暮らせる世界。田舎で生まれ育ったウサギのジュディは警察学校を首席で卒業しウサギ初の警官として大都市「ズートピア」の警察署に配属されるが、駐車違反の取り締まりという平凡な任務を与えられたことを不満に思う。そんなジュディは詐欺師のキツネ、ニックと出会った後、カワウソが失踪した事件の捜査を担当することになったが、それは巨大な陰謀につながる大事件だった。

クリスマスイブの日。ジェリーが住む劇場で開催されていたバレエ「くるみ割り人形」を見たジェリーと仔ネズミのニブルスは、自分たちも踊ることを夢見る。するとクリスマスの奇跡が起こり、その夢が実現。空っぽの舞台はおもちゃの国に変わり、ジェリーはオモチャの国の王様役に変身、バレリーナ人形と踊る。 ところがそこにトムたち野良猫が乱入し、彼らを率いる猫のボスが王国を乗っ取ってしまう。 こうなったらオモチャたちの作者「トイメーカー」に助けてもらうしかないとジェリーは彼に会いに旅立つ。仲間の顔ぶれは本物のオモチャになりたいオーナメントのポーリー、気の小さい木馬のネリー。ところが、猫の王様はトム率いる猫の兵隊たちを追っ手に放つ。果たして、ジェリーはトイメーカーの元にたどり着き、王国と捕らわれのバレリーナを救出できるか。

いつものように追いかけっこをしていたトムとジェリーは、間違って火星行きのロケットに乗り込んでしまい、地球を飛び出してしまう。宇宙船の乗船員ビフ＆バズは臆病者で、火星に着いたと思ったらすぐに地球にとんぼ返り。なんとトムとジェリーは火星に取り残され、火星人に見つかってしまう。ピンチに追い込まれた2匹は、火星人の女の子ピープの助けで何とか逃げ出すが…。