Действие происходит в вымышленном японском мегаполисе Мегасаки в недалёком будущем. Власти города, под предлогом эпидемии «собачьего гриппа» и угрозы для людей, издают указ: все собаки должны быть немедленно изгнаны из города и сосланы на «Остров Мусора» — огромную, зловонную свалку.
12-летний мальчик Атари Кобаяси является дальним родственником и подопечным жестокого и коррумпированного мэра Кобаяси, главного инициатора этого указа. Несмотря на своё положение, Атари не может смириться с потерей своего верного телохранителя и лучшего друга — пса по кличке Спотс.
Вопреки запретам, Атари угоняет маленький учебный самолёт и в одиночку отправляется на опасный Остров Мусора, чтобы найти и спасти Спотса. Приземлившись на свалке, он встречает стаю из пяти бродячих, циничных, но в душе благородных псов: вожака Рекса, бывшую звезду шоу Король, Босса, Дьюка и Чиф. Сначала псы не хотят ему помогать, но тронутые его упорством и преданностью, они соглашаются стать его проводниками и защитниками в этом негостеприимном мире.
Их путешествие по острову превращается в эпический квест, полный опасностей от агрессивных банд диких собак, мусорных крабов и надзирателей мэра. Тем временем в Мегасаки группа школьников-активистов во главе с американской обменницей Трейси начинает собственное расследование и раскрывает, что указ мэра — часть политического заговора, а «собачий грипп» — фальшивка. Путешествие Атари и его псов вскоре становится ключом к разоблачению коррупции и определит судьбу не только всех изгнанных собак, но и будущего всей префектуры. Фильм, снятый в уникальной стилистике покадровой анимации, рассказывает трогательную историю о верности, дружбе и политическом сопротивлении.