故事发生在风景优美而又浪漫的法国。菲丽西（艾丽·范宁 Elle Fanning 配音）自幼失去了父母，住进了孤儿院。在那里，菲丽西邂逅了名为维克托（戴恩·德哈恩 Dane DeHaan 配音）的男孩，两人之间结下了深厚的友谊。内心里，菲丽西一直希望能够成为一名芭蕾舞者，但是她知道，如果一直待在孤儿院的高墙之内，她的愿望将永远无法实现。 维克托的脑袋里总是充斥着古灵精怪的
为了给最疼爱的小老弟菜鸟（克里斯多夫·奈茨 Christopher Knights 配音）庆生，老大（汤姆·麦格拉思 Tom McGrath 配音）带领菜鸟以及好搭档科斯基（克里斯·米勒 Chris Miller 配音）、瑞哥闯入了防守最严密的美国黄金储备中心，只为找到金库尽头仅有的那台销售炸薯条的自动贩卖机。谁知他们刚刚完成任务没多久，便被长着触角的贩卖机吞了进去，随后被运到一个神秘的所在。在全封闭的设施内，四只企鹅见到了伪装成基因遗传科学家的章鱼戴夫（约翰·马尔科维奇 John Malkovich 配
