《酷猫妙探》讲述了16岁的帕蒂（克里斯蒂娜·里奇 Christina Ricci 饰）的故事。正处于叛逆期的她性格骄傲，对周围的人和事都不屑一顾，唯独珍爱自己养的宠物猫DC。每到夜晚，这只天性自由的猫便会悄悄溜出家门。一次偶然的外出，DC闯入了一宗绑架案的现场，被困的受害者把它当成最后的希望，并将刻有求救信息的表留在了它身上。
帕蒂很快发现了DC携带的神秘求救信号，并立即向当地警方报告，却被误认为是在恶作剧，直接赶出了警局。气愤之下，她前往波士顿寻找FBI警探。为了应付这个执着的女孩，警局安排了有些糊涂的探员瑞吉（Doug E. Doug 饰）负责调查。就这样，帕蒂、瑞吉和DC组成了一支特别的调查组合，展开了一场惊险刺激的追查。
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