Un joven gato llamado Vincent, en compañía del ratón Maurice, escapa de la inundación en un viejo clavicordio, es recogido por unos marineros y enviado a San Petersburgo, donde acaba en el museo Hermitage. Allí, conoce a un escuadrón felino de élite que lleva siglos protegiendo las obras de arte de ratones y otras plagas. Vincent sueña con encontrar una verdadera familia felina, pero no quiere perder a su amigo Maurice, que le salvó la vida y, por ello, tiene que esconderlo ya que a Maurice le encanta roer las obras maestras de la pintura. La situación se complica aún más cuando uno de los cuadros más grandes de la humanidad, la Mona Lisa, llega al Hermitage, y el sueño de todos los ratones es roerlo. Pero ni Vincent, ni Maurice, ni los gatos del Hermitage sospechan que el cuadro va a ser robado. Y ahora Vincent tendrá que hacer gala de todo su ingenio y valentía para salvar la obra maestra, proteger el honor del museo y ganarse el amor de una gata del salón egipcio llamada Cleopatra.