Rex, la estrella canina mejor pagada de Hollywood, es conocido por sus habilidades extremadamente atléticas y su actitud de divo. Entre su lista de exigencias -que no tiene nada que envidiar a la lista de una gran celebridad- se incluyen la carne de buey de Kobe, todo un harén de caniches y un collar de diamantes.

Pero la suerte de Rex y el estilo de vida de Hollywood al que está acostumbrado desaparecen un día mientras está rodando un anuncio: durante una peligrosa escena de acción aérea algo se tuerce y los cuidadores de Rex piensan que ha muerto, en realidad sólo está perdido en una ciudad que no conoce, sucio e irreconocible. Perseguido por las autoridades de control de animales, se refugia en unos mugrientos lofts abandonados, justo el polo opuesto a su antiguo estilo de vida lleno de lujos.

Shane Fahey (Josh Hutcherson), es un joven de 12 años, brillante y rebelde que acaba de exasperar a su padre, Connor (Bruce Greenwood), por enésima vez. Este padre soltero es el capitán de una estación de bomberos con escasos recursos, conocida como Dogpatch, al que no le queda más remedio que servir de inspiración a su equipo de inútiles: Joe Musto (Bill Nunn), cocinero de la estación y veterano, Pepita “Pep” Clemente (Mayte Garcia), la madraza super en forma y con gran fuerza de voluntad, Lionel Bradford (Scotch Ellis Loring), el hombre de familia agotado, y Terence Kahn (Teddy Sears) el novato digno de aparecer en un calendario. El equipo todavía está tratando de asimilar la reciente pérdida de su antiguo capitán, el hermano de Connor. Shane también está muy afectado por la muerte de su tío y lo exterioriza saltándose las clases para pasar el rato por ahí.

Mientras Connor está reprendiendo a Shane por su mala conducta, la estación Dogpatch recibe un aviso para sofocar un incendio que está arrasando los lofts donde se ha estado escondiendo Rex. Atrapado en el tejado en llamas, Rex realiza un salto mortal y es rescatado por Connor. Una vez a salvo en el suelo, a Shane se le encomienda la tarea de encontrar a los dueños del chucho.

Las personalidades del pomposo y fastidioso Rex y el atribulado y desordenado Shane colisionan de inmediato. Sin conocer la verdadera identidad de Rex, Shane se convierte en su nuevo dueño muy a su pesar. Pero su actitud cambia al descubrir las espectaculares habilidades de Rex, que los bomberos comienzan a utilizar en los avisos de rescate.

Guiados por el talento y el valor del perro, la estación Dogpatch convierte a Rex en su mascota. Era justo el empuje que le hacía falta al equipo, y lo que necesitaban Shane y Connor para acercarse entre ellos. Pero la fama de Rex termina por llamar la atención de sus cuidadores de Hollywood, que quieren que vuelva, al tiempo que padre e hijo deben enfrentarse a un peligro mortal surgido de una fuente inesperada.