Champion es un niño melancólico, adoptado por su abuela, Madame Souza. Al notar su pasión por el ciclismo, ella lo somete a un entrenamiento riguroso. Pasan los años. Champion se convierte en un as del ciclismo, tanto que llega a competir en el Tour de Francia. Pero durante la carrera, es secuestrado por dos misteriosos hombres de negro. Madame Souza y su fiel perro, Bruno, emprenden entonces su búsqueda. Su aventura 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.