Bilim insanı olan ve onu çok seven sahibi tarafından uzaya gönderilip değişim geçiren köpek Buddy, haylaz ve maceraperest bir kedi olan Felix ile bir araya gelir. Kedi ve köpek, sahiplerini ve kendilerine uygun bir yuva bulmak için hareketli bir maceraya atılır.
David adındaki bir bilim insanı, kendi köpeğini uzaya göndermek ister. Filmin hem senaristliğini hem de yönetmenliğini yapan Ben Smith, köpeği Buddy karakterini seslendirir. David, bir uzay kapsülü tasarlayarak Buddy’yi uzaya gönderir. Buddy, uzaya sağ salim ulaşır. Kısa süre sonra uzay kapsülü, fonksiyonlarını yerine getirmemeye başlar. Uzay kapsülünün yarattığı enerji akımı, Buddy’nin vücudunda farklı ve tuhaf değişimler yaratır.
Buddy, geçirdiği değişimler sonrasında, Dünya’da yaşayan sıradan köpeklerden farklı bir hayvan halini alır. Değişim geçiren Buddy, uzun yıllar boyunca da kış uykusuna yatmalıdır. Köpek Buddy, 50 yılını uzay boşluğunda donmuş bir şekilde geçirir. Buddy’nin bu uzun kış uykusu nihayet sona erdiğinde, Buddy, tekrar Dünya’ya dönmek ister. Buddy, Dünya’ya dönerek, eskiden yaşadığı gibi mutlu mesut bir hayat yaşayacağını umar. Sahibine bağlı olan Buddy, Dünya’da yaşayan sahibini de bulmak istemektedir. Fakat işer Buddy’nin planladığı gibi gitmez.
Haylaz ve bir o kadar da yaramaz bir sokak kedisi olan Felix, bir süper kahraman olmak istemektedir. Luke Evans’ın canlandırdığı kedi Felix, diğer kedilerden daha farklı bir şekilde, Dünya’daki insanların hayvanlara zulmetmesinden rahatsızdır. Felix’in bu deli dolu hayalleri insanların acımasız Dünyası tarafından suya düşürülür.
Bu sırada uzaydaki kış uykusunu bitirip Dünya’ya dönen Buddy, her şeyin radikal bir şekilde değişmiş olduğunu görür. Dünya artık Buddy’nin 50 yıl önce bıraktığı gibi bir yer değildir. İnsanlar ve hayvanların arasında karanlık ve korkunç bir uçurum vardır. Süper Köpek Buddy, Turbo Kedi Felix ile tanışır. İkili güçlerini birleştirerek, bu düzeni değiştirmeye karar verir.
Buddy ve Felix, hayallerindeki gibi ötekileştirilmedikleri ve diğer canlılarla uyum içerisinde yaşadıkları bir yuva bulacaklar mıdır?
