Hollywood 1947. Eddie Valiant - Bob Hoskins un detective de poca monta ha sido contratado para encontrar pruebas que demuestren que Marvin Acme magnate del negocio de los articulos de broma y dueño de Toontown esta rondando a Jessica Rabbit mujer fatal y esposa de la superestrella del Marron Cartoon Roger Rabbit. Cuando Acme aparece asesinado todas las pruebas apuntan a Roger y el siniestro y ambicioso Juez Doom - Christopher Lloyd esta decidido a condenarlo como sea. Roger suplica a Valiant que le ayude a encontrar al verdadero culpable pero el asunto se ira complicando a medida que Eddie va descubriendo escandalo tras escandalo que la propia existencia de Toontown corre peligro.