Champion es un niño melancólico, adoptado por su abuela, Madame Souza. Al notar su pasión por el ciclismo, somete a su nieto a un riguroso entrenamiento. Pasan los años. Champion se convierte en un as del ciclismo, tanto que se encuentra compitiendo como ciclista en el Tour de Francia. Pero durante la carrera, es secuestrado por dos misteriosos hombres de negro. Madame Souza y su fiel perro, Bruno, parten entonces en su búsqueda. Su búsqueda los lleva a través del océano hasta una extensa metrópolis llamada Belleville. Allí conocen a las Trillizas de Belleville, excéntricas estrellas del music hall de la década de 1930 que deciden acoger a Madame Souza y Bruno bajo su protección.