华莱士是一个热爱发明的奶酪爱好者，他和他的狗狗阿高住在一栋充满各种机械装置的房子里。他们开办了一家清洁业务，专门为羊毛店提供服务。一天，他们去为一家名叫温德琳的羊毛店打扫卫生，华莱士一见钟情于女店主温德琳，而阿高则发现了一只迷路的小羊肖恩，便把它带回了家。温德琳也对华莱士有好感，邀请他去参加她的羊毛展览会。然而，他们不知道的是，这家羊毛店实际上是一个偷羊的犯罪团伙的老巢，他们利用一台机械狗来抓走附近的羊，然后用一台剃刀机器将羊毛剃下来，再用一台针织机器将羊毛编织成毛衣。这台机械狗原本是华莱士的发明，但被温德琳的表弟普雷斯顿偷走并改造成了一个邪恶的机器。普雷斯顿还想利用温德琳的羊毛展览会来一网打尽所有的羊，甚至包括肖恩。阿高发现了普雷斯顿的阴谋，试图阻止他，却被普雷斯顿陷害，被当作偷羊凶手而被捕。华莱士则被普雷斯顿绑架，被迫为机械狗充电。肖恩和其他的羊们想出了一个计划，冒着生命危险，潜入了普雷斯顿的工厂，救出了华莱士和阿高，还破坏了普雷斯顿的机器。在一场惊险刺激的追逐中，普雷斯顿被自己的机器碾碎，而机械狗则被温德琳收养。华莱士和温德琳本来想在一起，但因为他们对奶酪和羊毛的喜好不同，而分道扬镳。阿高和肖恩则成了好朋友，一起享受着平静的生活。