Un joven gato llamado Vincent se une a un pequeño ratoncito llamado Maurice en un intento de escapar de una inundación en un viejo piano. Un grupo de marineros recoge el instrumento y lo envía al museo. Aquí, Vincent conoce a un escuadrón de gatos de élite que ha estado protegiendo obras maestras de roedores y otras alimañas durante años. Vincent sueña con encontrar una verdadera familia de gatos, pero no quiere perder a su amigo Maurice, que le salvó la vida, por lo que se ve obligado a esconderlo. Pero su amigo tiene una debilidad: roer las obras maestras más famosas. Todo se complica cuando una de las mejores pinturas del mundo, La Gioconda, es llevada al museo: el sueño de todos los ratones y ratas es masticarla. Sin embargo, ni Vincent ni Maurice ni los gatos del Hermitage saben que alguien tiene la intención de robarlo y, ahora, Vincent tiene que armarse de valor e ingenio para salvar la obra maestra de Da Vinci, proteger la reputación del museo y ganarse el corazón de Cleopatra, una hermosa gata de la cámara egipcia.