为纪念逝世的奶奶，许久未见的堂兄弟大卫与班吉相约前往波兰参加导览团，也顺道探访奶奶的老家。一路上，班吉有话直说、率性风趣的性格迅速与同团人士拉近距离，令木讷拘谨的大卫既焦虑又羡慕，压抑已久的情绪日益沸腾。然而，随着旅途种种安排不断挑动班吉的敏感神经，他的狂放不羁似乎逐渐走向失序，大卫试图息事宁人，但内心的不安却席卷而来。这趟寻根之旅，能否解决彼此心底难以言说的痛楚？

　　阿蓝（JesseEisenberg配音）是一只世界上极其稀少的蓝色金刚鹦鹉，当他还是雏鸟时，便被可鄙的偷猎者从里约的热带丛林中掳到美国。阴差阳错，他变成了小女孩琳达的宠物，从此相伴多年，如今的阿蓝俨然一个养尊处优的宅男，甚至到忘记了如何飞行。某天，名叫图里奥（RodrigoSantoro配音）的鸟类学家经过琳达（LeslieMann配音）经营的书店，他被阿蓝所震惊，并希望能将阿蓝带回里约，与世上仅存的另外一只雌鸟繁衍后代。
　　虽然心怀不安，但是考虑到蓝色金刚鹦鹉的命运，琳达还是带着阿蓝来到里约。阿蓝顺利见到了美丽的同类茱儿（AnneHathaway配音）。茱儿则一心逃离樊笼，回归大自然。与此同时，一伙犯罪分子盯上了这群可爱的小生灵……

　　在亚马逊丛林腹地，探险科学家图里奥（罗德里格·桑托罗RodrigoSantoro配音）和琳达（莱斯利·曼恩LeslieMann配音）发现几近灭绝的野生蓝色斯皮克斯金刚鹦鹉。夫妻俩通过电视向全世界宣布这一惊人消息，看到这一幕的珠儿（AnneHathaway配音）劝说丈夫布鲁（JesseEisenberg配音），打算带着三个调皮可爱并且已经习惯了人类文明世界生活的鹦鹉小宝宝，回到它们生长千百年的故乡寻找同类。鹦鹉一家说走就走，和它们的好朋友踏上充满惊险和乐趣的空中旅程。与此同时，某非法砍伐团体看到新闻，为防止图里奥夫妻阻挠他们的罪行，他们也悄悄采取行动。另一方面，与布鲁积怨已久的葵花凤头鹦鹉奈杰发现布鲁的踪迹，也愤然采取行动。
　　布鲁一家最不平凡的假期，正朝着意想不到的方向发展……