圣诞老人诺斯（亚历克·鲍德温 Alec Baldwin 配音）、复活节兔子（休·杰克曼 Hugh Jackman 配音）、牙仙（艾拉·菲舍尔 Isla Fisher 配音）和沙人，这些童年的守护者个个长生不老、力量强大又动作敏捷，他们的任务就是尽其所能保护所有孩子的天真与想象力，但一个心怀不轨的坏蛋出现了，他打算抢夺孩子们的希望和梦想来抹去守护者的存在。此时这群深受喜爱的英雄需要杰克冻人（克里斯·派恩 Chris Pine 配音）助其一臂之力，但这位新加入的守护者却只喜欢玩雪，对拯救世界毫不关心。从北极最深的隐蔽处、上海的屋顶到新英格兰的迷你小镇，守护者在世界各个角落进行一场规模浩大的战争以对抗邪恶又擅于蛊惑人心的的食虫人（裘德·洛 Jude Law 配音）。他的阴谋是到处散布恐惧来征服全世界，而唯一能够阻止他的就是相信的力量，以及守护者拥有的神奇魔力。
莱昂内尔爵士（休·杰克曼 Hugh Jackman 配音）是一名怪物调查员，为了获得探险精英的认可，他将自己的生死置之度外，为了寻找未被人类发现的怪物跋山涉水，远渡重洋，发誓要将自己探险的足迹遍布整个世界。某日，雷昂内尔爵士收到了一封匿名信，信中声称，在美国太平洋西北地区发现了一只罕见的，体型巨大的长毛怪。如获至宝的莱昂内尔爵士立刻就踏上了前往那里的旅途。 果不其然，很快，莱昂内尔就见到了自己的梦中情怪——林克先生（扎克·加利费安纳基斯 Zach Galifianakis 配音），让莱昂内尔爵士感到震惊的是，林克先生似乎缺乏野心，而且精通人类的语言。在林克先生的请求下，莱昂内尔爵士决定带着他前往香格里拉，去寻找他在那里生活的远亲——大雪怪。
