Bolt, süper güçlere sahip bir köpek olarak, Penny adındaki kızla birlikte kötü niyetli Doktor Calico'nun planlarını bozmaya çalışıyor. Ancak Bolt, aslında bir televizyon dizisinin karakteri olduğunun farkında değildir. Çekimler sırasında, Penny'nin kaçırıldığına inanarak karavandan kaçar ve bir dizi talihsizlik sonucu New York'a gönderilir.

New York'ta, güvercinleri kovalayan Mittens adında bir sokak kedisiyle karşılaşır. Bolt, Mittens'in düşman olduğunu düşünür, ancak Mittens ona Hollywood'a dönmesine yardım etmeye karar verir. Yolda, televizyon tutkunu bir hamster olan Rhino ile tanışırlar. Bolt, süper güçlerinin olmadığını fark ediyor, ama Rhino'nun desteğiyle kendine olan güvenini yeniden kazanır.