ボルトは飼い主の少女ペニーを守る為に改造されたスーパードッグ。車よりも早く、ヘリを飛び越え、破壊力抜群の吠え声で悪の軍団と闘っています・・・。でもそれはTVドラマの中のお話。ハリウッドの撮影スタジオで育てられたボルトは、ドラマの世界を現実だと信じ込んでいたのです。

ある日、ドラマの中でペニーがさらわれ、慌てたボルトは彼女を探してスタジオの外へ！しかし、そこで彼はドラマの世界と現実が違うことに気づきます。何よりもショックだったのは、大切なペニーはスターの子役で、ドラマの役を演じていたと知ったことです。ペニーの優しい笑顔も、一緒に過ごしてきた素晴らしい年月も、すべて演技だったのでしょうか？ペニーの心を確かめたい−でも、真実を知るのが怖いのです。ペニーの愛を失えば、ボルトにはもう何も残らないのですから・・・。

そんなボルトを支えてくれたのは、ちょっとおかしな旅の仲間たち。人間に心を閉ざした捨てネコのミトンズと、ボルトの大ファンのハムスターのライノです。ボルトは彼らに励まされながらペニーの元へ帰ることを決意。果たしてペニーはボルトを待っていてくれるのでしょうか？それとも・・・？

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