Un an après les cauchemars vécus à la pizzeria Freddy's, les événements sont devenus un mythe local, si populaire que la ville prévoit d'organiser la première «Fazfest». Mike et Vanessa ont caché à Abby, la sœur de Mike, la vérité sur les animatroniques et leur passé. Elle rencontre secrètement Freddy, Bonnie, Chica et Foxy, et dévoile ainsi de sombres secrets longtemps restés cachés.

Les détectives animaliers Judy Hopps et Nick Wilde tombent sur la piste énigmatique d'un mystérieux reptile qui fait son apparition à Zoomania et met la métropole sens dessus dessous : Gary De'Snake ! Pour résoudre l'affaire, les deux détectives doivent s'infiltrer dans des quartiers totalement inconnus, ce qui met leur partenariat naissant à rude épreuve.