Sebagai kelinci pertama yang menjadi polisi di Zootopia, Judy Hopps berambisi membuktikan diri. Ia tak menyia-nyiakan peluang untuk memecahkan kasus pertamanya, meski itu berarti ia harus bermitra dengan Nick Wilde, seekor rubah yang dikenal sebagai penipu ulung.
Film dimulai saat Judy Hopps masih kecil, seekor kelinci betina yang penuh semangat dan idealisme. Ia tampil dalam sebuah pertunjukan drama di karnaval sekolah yang menceritakan sejarah dunia mereka. Dalam drama itu dijelaskan bahwa dahulu dunia dikuasai oleh para predator, sementara hewan mangsa hidup dalam ketakutan. Namun seiring waktu, peradaban berkembang dan predator serta mangsa akhirnya bisa hidup berdampingan secara damai.
Melalui pertunjukan itu, terlihat jelas bahwa Judy memiliki keyakinan kuat bahwa siapa pun bisa menjadi apa pun, terlepas dari ukuran tubuh atau spesiesnya. Judy bermimpi menjadi polisi pertama dari spesies kelinci di kota metropolitan Zootopia. Sayangnya, mimpinya justru dianggap tidak realistis. Banyak orang meremehkannya, termasuk kedua orang tuanya sendiri, Stu dan Bonnie Hopps, yang lebih memilih Judy menjalani hidup aman sebagai petani wortel seperti keluarga mereka selama ini. Mereka bukan tidak mendukung, tetapi terlalu takut Judy akan terluka di dunia yang keras.
Setelah pertunjukan selesai, Judy berjalan-jalan di area karnaval dengan mengenakan kostum polisi kecilnya. Ia menyaksikan sekelompok anak kecil ditindas oleh seekor rubah remaja bernama Gideon Grey, yang merampas tiket mereka. Tanpa ragu, Judy mencoba menghentikannya dan melakukan “penangkapan” pertamanya. Ia menendang hidung Gideon, tetapi justru dibalas dengan cakaran yang melukai wajahnya. Gideon mengejek Judy, mengatakan bahwa ia tidak tahu kapan harus berhenti. Namun Judy bangkit kembali, menunjukkan bahwa ia berhasil mengembalikan tiket anak-anak tersebut. Dengan wajah terluka tetapi tekad utuh, Judy menegaskan bahwa ia memang tidak tahu bagaimana caranya menyerah.
Waktu berlalu. Judy tumbuh dewasa dan berhasil membuktikan dirinya dengan lulus sebagai siswa terbaik di Akademi Kepolisian Zootopia. Prestasi ini menjadikannya polisi kelinci pertama dalam sejarah kota tersebut. Dengan penuh semangat, Judy meninggalkan kampung halamannya, Bunnyburrow—beserta orang tua dan ratusan saudara kandungnya—untuk memulai hidup baru di Zootopia.
Sesampainya di Departemen Kepolisian Zootopia (ZPD), Judy disambut oleh Officer Clawhauser, seekor cheetah bertubuh besar namun berhati lembut. Meski bersikap ramah, lingkungan kerja Judy ternyata tidak seindah bayangannya. Chief Bogo, kepala polisi yang tegas dan skeptis, langsung menugaskannya ke bagian parkir. Tidak ada yang percaya bahwa seekor kelinci kecil mampu menangani tugas lapangan yang berbahaya, apalagi dibandingkan dengan polisi-polisi predator bertubuh besar.
Alih-alih menyerah, Judy menjadikan hal itu tantangan. Ia menargetkan diri untuk menilang 200 kendaraan sebelum tengah hari, dan berhasil melakukannya dengan disiplin tinggi. Bahkan, ia sampai menilang kendaraannya sendiri demi mencapai target.
Saat berpatroli, Judy memasuki sebuah toko es krim milik gajah dan bertemu Nick Wilde, seekor rubah cerdas dan licik, bersama rekannya Finnick, yang berpura-pura menjadi anak kecil. Nick ditolak membeli es krim hanya karena ia rubah. Judy, yang melihat diskriminasi ini, membela mereka dan membelikan es krim tersebut. Namun belakangan, Judy mengetahui bahwa Nick menipunya: es krim itu dilelehkan dan dijadikan es kecil untuk dijual kembali demi keuntungan.
Keesokan harinya, Judy kembali bekerja dengan perasaan murung. Ia mendapat hinaan dari warga yang terganggu oleh tilang parkirnya. Ketika pencuri kecil bernama Duke Weaselton melarikan diri, Judy mengejarnya hingga ke distrik hewan kecil, Little Rodentia. Dalam pengejaran itu, Judy menyelamatkan Fru Fru, putri bos kriminal Mr. Big, dari donat raksasa dan berhasil menangkap Duke.
Namun lagi-lagi, alih-alih mendapat pujian, Judy dimarahi Chief Bogo karena dianggap membahayakan publik. Di saat yang sama, Mrs. Otterton datang meminta bantuan mencari suaminya yang hilang. Judy secara spontan menawarkan diri untuk membantu, meski belum diberi izin. Hampir saja ia dipecat, tetapi dukungan dari Wakil Wali Kota Bellwether membuat Judy diberi waktu 48 jam untuk memecahkan kasus tersebut.
Petunjuk terakhir membawa Judy kembali ke Nick. Dengan terpaksa, Judy memeras Nick menggunakan pulpen berbentuk wortel yang merekam suara, agar ia mau membantu penyelidikan. Penyelidikan mereka membawa ke berbagai lokasi, termasuk DMV yang seluruh pegawainya adalah kukang super lambat, memperlambat penyelidikan secara ekstrem.
Mereka menemukan bahwa Mr. Otterton dan belasan predator lain berubah menjadi liar atau “savage”. Semua petunjuk awal mengarah pada Wali Kota Lionheart, yang ternyata hanya mengurung para korban demi mencegah kepanikan publik.
Dalam konferensi pers, Judy tanpa sadar menyampaikan pernyataan yang keliru: ia menyebut bahwa predator menjadi liar karena naluri biologis alami mereka. Pernyataan ini memicu gelombang ketakutan dan kebencian terhadap predator di seluruh kota. Nick merasa dikhianati, karena ucapan Judy menunjukkan bahwa ia masih memandang predator sebagai ancaman. Hubungan mereka pun retak.
Situasi Zootopia memburuk. Predator dikucilkan, Clawhauser dipindahkan dari meja depan, dan Judy merasa bertanggung jawab. Ia akhirnya mengundurkan diri dan kembali ke Bunnyburrow.
Di kampung halamannya, Judy menemukan fakta penting: “night howlers” adalah bunga beracun yang bisa membuat siapa pun bertingkah liar. Kesadaran ini membuat Judy kembali ke Zootopia, meminta maaf kepada Nick, dan mengajaknya bekerja sama lagi.
Penyelidikan akhir mengungkap bahwa Bellwether adalah dalang sebenarnya. Ia menggunakan serum dari night howlers untuk menjebak predator dan memecah belah kota. Namun rencananya gagal karena Judy merekam pengakuannya.
Bellwether ditangkap, obat penawar ditemukan, para korban sembuh, dan Zootopia kembali damai. Nick lulus akademi dan menjadi polisi rubah pertama, sekaligus partner resmi Judy Hopps. Dalam tugas pertama mereka, mereka mengejar pembalap jalanan—yang ternyata adalah Flash si kukang.
Film ditutup dengan konser meriah dari Gazelle, menjadi simbol bahwa Zootopia telah kembali bersatu.
