Durch eine Verkettung unglücklicher Umstände kommt es den Chipmunks zu Ohren, dass Dave seiner neuen Freundin in New York einen Heiratsantrag machen will. Durch ein Missverständnis glauben die drei singenden Nager plötzlich, dass Dave seine drei tierischen Freunde gegen eine feste Beziehung mit seiner Angebeteten eintauschen - sie also loswerden - will. Kurzerhand begeben der mutige Alvin, der schlaue Simon und der kleine Theodore sich also auf einen dreitägigen Road Trip nach New York City, um die drohende Verlobung zu verhindern.

Der kleine Roboterjunge Rodney Copperbottom ist eigentlich ein ganz normaler Junge aus der Nachbarschaft. Doch er ist hat zur Verblüffung seiner Eltern einen ungewöhnlichen Traum. Er möchte sein großes Idol Big Weld treffen und wie dieser ein genialer Erfinder werden. Auf den Spuren dieses Wunsches begibt er sich in die wilde Metropole Robot City, wo ein ganz anderer Wind weht, als Rodney es bislang gewohnt war. Hier hat der aalglatte Ratchet die Macht von Big Weld Industries an sich gerissen und vom eigentlichen Firmenchef Big Weld - Rodneys Idol - fehlt jede Spur. Um Big Weld zu finden und zu retten hat Rodney zahlreiche Abenteuer zu bestehen. Dafür braucht er nicht nur viel Mut und Erfindungsreichtum, sondern vor allem gute Freunde...