Hollywood, 1947. Eddie Valiant, un detective de poca monta, ha sido contratado para encontrar pruebas que demuestren que Marvin Acme, magnate del negocio de los artículos de broma y dueño de Toontown, está rondando a Jessica Rabbit, mujer fatal y esposa de la superestrella del Marron Cartoon, Roger Rabbit. Cuando Acme aparece asesinado, todas las pruebas apuntan a Roger y, el siniestro y ambicioso Juez Doom, está decidido a condenarlo como sea. Roger suplica a Valiant que le ayude a encontrar al verdadero culpable pero, el asunto se irá complicando a medida que Eddie vaya descubriendo que lo que está en peligro es la existencia misma de Toontown.
