為了防止人類落入貓族的統治與奴役，英勇的狗黨勇士們已經秘密地保護人類飼主好幾千年了，只是在這幾千年之間，人類飼主們卻渾然不覺。今年，知名的動物科學家布洛狄教授（傑夫高布倫 飾）致力於發明新的醫療方式，讓喜歡狗卻又對狗過敏的人可以從此免除困擾，這個舉動讓貓族備感威脅，一但人類不再對狗黨過敏，狗黨的勢力必將壯大，直接影響貓狗兩大族群勢均力敵的情勢，於是深謀遠慮、邪惡的貓族首領丁哥，號召全體貓族戰士準備一舉打敗狗黨勇士，征服人類。

牠率領數十隻訓練有素的忍者貓，帶著最先進的裝備和武器，入侵布洛狄教授的家，作為牠征服世界，統治人類的第一個據點。狗黨這邊當然也不是省油的燈，在得知貓族首領丁哥邪惡計劃後，立刻在最短的時間內派遣了三名狗黨勇士中的精英特務，會同布洛狄教授家中的寵物狗小盧，潛藏在布洛狄教授的家中，準備與貓族的忍者貓一決死戰。

這場攸關兩大族群、人類存亡與世界局勢的艱苦戰役，即將展開，數以百萬隻的狗黨勇士與人類命運都掌握在這四隻小狗的腳掌中，勝負如何，即將揭曉。

除了真實的小貓和小狗之外，《貓狗大戰》中當然還有真人演員一同演出，包括動物電影影帝傑夫高布倫、伊麗莎白波金、亞歷山大波拉克，飾演布洛迪教授一家人。布洛迪教授因為努力地想治療對狗過敏的人，在不知不覺的情況下得罪了貓族邪惡首領丁哥，因此布洛迪教授的家和庭院，就變成了丁哥征服世界的第一個戰場。