Blu (Jesse Eisenberg) vive feliz no Rio de Janeiro ao lado da companheira Jade (Anne Hathaway) e seus três filhotes, Carla (Rachel Crow), Bia (Amandla Stenberg) e Tiago (Pierce Gagnon). Seus donos, Linda (Leslie Mann) e Túlio (Rodrigo Santoro), estão agora na floresta amazônica, fazendo novas pesquisas. Por acaso eles encontram a pena de uma ararinha azul, o que pode significar que Blu e sua família não sejam os últimos da espécie. Após vê-los em uma reportagem na TV, Jade insiste para que eles partam para a Amazônia. Blu inicialmente reluta, mas acaba aceitando a ideia. Assim, toda a família parte em uma viagem pelo interior do Brasil rumo à floresta amazônica sem imaginar que, logo ao chegar, encontrarão um velho inimigo: Nigel (Jemaine Clement).