Nuestra historia se centra en un gato joven llamado Vincent, que forma equipo con Maurice el ratón, en un intento de escapar de la 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 mucho cuando una de las mejores pinturas del mundo, La Gioconda, llega al museo: masticarla es el sueño de cualquier ratón o rata. Sin embargo, ni Vincent, Maurice ni los gatos del Hermitage son conscientes de que alguien quiere robarla, y ahora Vincent tiene que reunir valor e ingenio para salvar la obra maestra de Da Vinci, proteger la reputación del museo y ganarse el corazón de Cleopatra, una preciosa gata de la cámara egipcia.