Está a ser travada uma guerra secreta nas casas e bairros da Terra, que os humanos desconhecem - uma luta eterna entre dois grandes inimigos: os Cães e os Gatos. O filme segue o plano de um Gato para destruir uma nova vacina que se for desenvolvida acaba com todas as alergias dos humanos aos Cães, e os esforços dos Cães para travar os Gatos. Mais especificamente, é a história de um jovem cachorrinho (voz de Tobey Maguire) cuja missão é montar guarda à vacina. Outros Cães que o vão ajudar, incluem uma cadela mais velha e experiente que o protege (voz de Susan Sarandon), um grande e amigável Cão (voz de Michael Clarke Duncan) e um pequeno cão que é um especialista em electrónica (voz de Joe Pantoliano). Jeff Goldblum é o cientísta humano que inventou a vacina.