Esta película presenta a una nueva familia, hasta ahora desconocida, los Boxtrolls, unos seres estrafalarios, fantásticos y traviesos que han criado a un niño humano, Eggs (al que presta su voz ISAAC HEMPSTEAD WRIGHT, "Juego de tronos"), desde que era un bebé, en el asombroso hogar subterráneo que han construido bajo las adoquinadas calles de Quesberg. Viven en armonía lejos de "la sociedad de arriba", la elegante ciudad posvictoriana en la que sus habitantes viven obsesionados por el dinero, la clase y unos deliciosos – aunque apestosos – quesos. Lord Camem-Bert (JARED HARRIS, Mad Men), el alcalde supremo, gobierna el gallinero con mano de hierro a través de sus engreídos acólitos, los Sombreros Blancos. Como todos, se cree a pies juntillas las terroríficas historias acerca de los Boxtrolls que se ha encargado de inventar el malvado Archibald Birlante (el oscarizado BEN KINGSLEY) durante más de una década. Decidido a convertirse en un Sombrero Blanco, Birlante ha secuestrado al genial inventor y amigo de los Boxtrolls, Herbert Tinstein (SIMON PEGG, Star Trek), y se ha puesto a la cabeza de una banda llamada los Sombreros Rojos para capturar a todos los Boxtrolls. Entre los miembros de la banda se encuentra el despiadado Sr. Panceta (TRACY MORGAN, "Rockefeller Plaza"), el patoso Sr. Fideo (RICHARD AYOADE, "Los informáticos") y el impasible Sr. Trucho (NICK FROST, Bienvenidos al fin del mundo).

Gran parte de la basura que tiran "los de arriba" se convierte en un auténtico tesoro para los Boxtrolls, que llevan cajas de cartón como las tortugas llevan el caparazón. La alegre y bondadosa comunidad de "manitas" también se dedica a buscar aparatos mecánicos en la basura para luego transformarlos en mágicas invenciones. Pero el riesgo aumenta para la familia de los Boxtrolls, ya que el terrible plan de Birlante para acabar con ellos y el miedo que se ha infundido a los ciudadanos pondrán en peligro su tranquila vida. A Eggs no le quedará más remedio que subir a la superficie, "a la luz", donde conocerá a una niña de 11 años, la increíble y valiente Winnie (ELLE FANNING, Maléfica), hija de lord Camem-Bert. Juntos encontrarán la solución para salvar a los Boxtrolls del impresentable Birlante, y se embarcarán en una alocada y generosa aventura demostrando que hay muchos tipos de héroes, y que algunos incluso son rectangulares.