Stuart Little, la petite souris, éprouve l'envie de voyager et de s'aventurer dans de nouvelles contrées. Mais sa mère adoptive, Eleanor, n'est pas de cet avis. George, qui est comme un frère pour Stuart, le comprend très bien, mais il ne peut aller à l'encontre de la décision de maman.

Un jour, alors qu'il conduit sa voiture miniature, Stuart fait la rencontre de Margalo, une jolie femelle canari poursuivie par un faucon. Stuart se charge de le semer. Commence alors une grande histoire d'amour entre la souris et l'oiseau. Stuart a enfin trouvé quelqu'un à qui se confier véritablement et qui comprend son besoin d'aventure.

Mais le faucon jaloux va venir perturber leur idylle en enlevant Margalo. Accompagné du chat Snowbell, Stuart entreprend de retrouver et de secourir sa nouvelle compagne.