La richissime Madame de Bonnefamille décide de léguer toute sa fortune à ses chats : Duchesse et ses trois petits, Marie, Toulouse et Berlioz. Il est stipulé dans son testament qu'après la mort des chats, sa fortune retournera à son maître d'hôtel, Edgar. Ce dernier, après avoir pris connaissance du testament, réfléchit sur les moyens d'éliminer les héritiers félins. Droguant Duchesse et ses chatons, il les fait sortir de la maison, dans un panier, avec l'intention de les noyer. Avant qu'il n'ait pu atteindre la rivière, deux chiens se lancent à sa poursuite. Effrayé, Edgar laisse tomber le panier et rentre seul à Paris. Quand Madame de Bonnefamille s'aperçoit de la disparition de ses chats, elle ordonne des recherches. Thomas O'Malley, un chat de gouttière qui fait la cour à Duchesse, a ramené les chats à la maison. Dès qu'ils sont en sûreté, Thomas repart, mais le maître d'hôtel s'empare d'eux, les enferme dans une grande malle et appelle des transporteurs pour l'expédier à Tombouctou. Apeuré, Roquefort, un petit souriceau ami des chatons, court après O'Malley qui lui donne l'ordre d'aller chercher de l'aide auprès de Scat-cat et de sa bande tandis qu'il essaiera de retenir le maître d'hôtel. Le gang des chats de gouttière arrive juste à temps pour aider O'Malley. Ils délivrent Duchesse et ses chatons et précipitent Edgar dans la malle. Les transporteurs arrivent et l'emportent pour Tombouctou. Heureuse de retrouver Duchesse et ses petits, Madame de Bonnefamille invite Thomas O'Malley et ses amis à rester chez elle.