Koala Buster Moon leitet ein Theater, um das es nicht sonderlich gut bestellt ist. Als er merkt, dass er ohne Anstrengungen nicht aus den roten Zahlen kommt, ruft Buster kurzerhand zu einem Gesangswettbewerb auf. Gemeinsam mit seinem treuen Freund, dem Schaf Eddie, das am liebsten an der Konsole zockt und am Pool rumhängt, lädt er zum Vorsingen. Unter den Teilnehmern des Wettbewerbs sind der rappende Jung-Gorilla Johnny, die alleinerziehende Schweine-Mama Rosita, die betrügerische Jazz-Maus Mike, die unter Lampenfieber leidende Elefanten-Teenagerin Meena und Stachelschwein-Weibchen Ash, das seinen arroganten Freund loswerden und nun auf Solopfaden wandeln will. Jedes der stimmgewaltigen Tiere träumt von der großen Karriere...

An ihrem Hochzeitstag wird Susan Murphy, die ein ganz normales Leben in Kalifornien führt, von einem Meteor und dessen glibberigem Weltraumschleim getroffen. Dadurch wächst sie auf eine Körpergröße von 15 Metern und wird umgehend vom Militär verhaftet. Auf einem abgelegenen Sicherheitsgelände lebt sie fortan als "Monster" zusammen mit vielen weiteren seltsamen Gestalten. Als die Erde jedoch von Außerirdischen attackiert wird, gibt es nur Möglichkeit die Welt zu retten: Susan muss zusammen mit den anderen Mutanten gegen die Aliens kämpfen.