アニメ映画のスター、ロジャー・ラビットは最近妻ジェシカが浮気をしてるという噂を聞き撮影中にNGばかり。一方、探偵のエディ・バリアントはトゥーンに弟を殺されて以来アニメを憎み、大好きだったトゥーンに関わる仕事を辞めて酒びたりの生活を送っていた。ある日、エディは映画会社の社長にジェシカの浮気現場を押さえるように依頼される。何とか証拠を掴みロジャーに見せた翌日・・・ジェシカの浮気相手が何者かに殺害された。容疑者になってしまったロジャーは、エディの協力を求め、真犯人を探し始めるが・・・。

「ロジャー・ラビット」は、1947年の架空の世界でトゥーン（アニメキャラクター）と人間が共存する中、アニメ映画スターのロジャー・ラビットが妻ジェシカの浮気疑惑に悩み、撮影に集中できない日々を送っている。一方、トゥーンに弟を殺されて以来トゥーンを憎む探偵エディ・バリアントは、映画会社の社長からジェシカの浮気現場を押さえるよう依頼される。証拠を掴みロジャーに見せた翌日、ジェシカの浮気相手が何者かに殺害され、ロジャーが容疑者となる。ロジャーはエディの協力を求め、真犯人を探し始める。