Años 60. La huida de dos jóvenes amantes de su pueblo natal lleva a sus familiares y amigos a salir en su búsqueda. Así, quedarán de manifiesto viejos rencores y ocultas relaciones románticas entre algunos de los personajes que participan en la búsqueda.
Un astuto zorro llamado Fox (voz original de George Clooney) parece llevar una vida idílica con su esposa (Meryl Streep) y con su hijo Ash (Jason Schwartzman). Pero, por las noches, el señor Fox se dedica a robar gallinas, patos y pavos en las granjas vecinas. Los granjeros deciden acabar con la situación cazando a Mr. Fox. Basada en el famoso libro para niños de Roald Dahl.
Tras preparar un plan para vengar la muerte de su colega a manos de un mítico tiburón blanco, el oceanógrafo Steve Zissou (Bill Murray) recluta a una tripulación que incluye a su esposa (Anjelica Huston), a una periodista (Cate Blanchett) y a un joven que podría ser su hijo (Owen Wilson).
Royal Tenenbaum (Gene Hackman) y su mujer Etheline (Anjelica Huston), después de tener tres hijos, Chas (Ben Stiller), Richie (Luke Wilson) y Margot (Gwyneth Paltrow), se han separado. Chas, que trabaja en el sector inmobiliario, parecía tener un don innato para las finanzas internacionales. Margot fue dramaturga y obtuvo una beca Braverman de 50.000 dólares cuando aún estaba en el instituto. Richie fue campeón junior de tenis y ganó los campeonatos de Estados Unidos tres años consecutivos. Pero todos los brillantes recuerdos de los jóvenes Tenenbaums quedan repentinamente borrados por dos décadas de traiciones, fracasos y decepciones de las que consideran que su padre es el principal responsable.
Max Fisher (Jason Schwartzman), un estudiante de Rushmore, una de las escuelas más prestigiosas del país, es el editor del periódico escolar y el capitán y presidente de numerosos clubs y sociedades; pero también es un pésimo estudiante; por eso, no deja de pensar que algún día lo expulsarán del colegio. Max se enamora de la elegante profesora Miss Cross (Olivia Williams), pero su cortejo fracasa cuando se entera de que el señor Blume (Bill Murray), el padre de dos compañeros de clase, también intenta conquistar el amor de la profesora.