Un jove gat anomenat Vincent s'uneix a un petit ratolí anomenat Maurice en un intent d'escapar d'una inundació en un vell piano. Un grup de mariners recull l'instrument i l'envia al museu. Aquí, Vincent coneix un esquadró de gats d'elit que ha estat protegint obres mestres de rosegadors i altres ferotges durant anys. Vincent somia trobar una veritable família de gats, però no vol perdre el seu amic Maurice, que li va salvar la vida, per la qual cosa es veu obligat a amagar-lo. Però el seu amic té una debilitat: rosegar les obres mestres més famoses. Tot es complica quan una de les millors pintures del món, La Gioconda, és portada al museu: el somni de tots els ratolins i rates és mastegar-la. Tot i això, ni Vincent ni Maurice ni els gats de l'Hermitage saben que algú té la intenció de robar-lo i, ara, Vincent s'ha d'armar de valor i enginy per salvar l'obra mestra de Da Vinci, protegir la reputació del museu i guanyar-se el cor de Cleòpatra, una bella gata de la càmera egípcia.