한 숲속 작은 마을, 주인 남자아이 트리오와 함께 평화롭게 살던 고양이 코다는 침략자 프레스토군의 습격으로 하루아침에 집을 잃고 트리오와 헤어진다. 코다는 우연히 만난 당나귀 라르고, 개 알레그로, 암탉 미뉴에트와 친구가 되어 트리오를 찾아 수도를 향해 떠난다. 도중에 늪에 빠진 외계인 론도를 발견하고 구해준 코다 일행은 답례로 인간으로 변신할 수 있는 아이템을 받는다. 인간으로 변신한 코다 일행은 음악대 '브레멘 4'를 결성한다. 그들은 유쾌하고 즐거운 음악을 연주하여 아이들에게 인기를 얻고 유명한 스타가 된다. 그리고 마침내 트리오를 만나지만, 프레스토 사령관에게 반항했다는 이유로 지하 감옥에 갇히고 만다. 하지만 지혜를 모아 감옥에서 빠져나오고, 게릴라 부대와 힘을 합쳐 프레스토군을 내쫓기 위한 싸움을 시작한다. 코다 일행은 치열한 싸움 끝에 프레스토 사령관을 물리치고 평화를 되찾는다.
