Alvin, Simon et Théodore, trois frères chipmunks (un genre d'écureuil vivant en Amérique), s'apprêtent à hiberner dans leur maison, un immense sapin situé en pleine forêt. Mais à l'approche de Noël, l'arbre est abattu, chargé sur un camion et transporté en pleine ville, à Los Angeles, avant d'être installé dans le hall d'une célèbre maison de disques. Seul souci: ses petits occupants sont toujours accrochés à ses branches.
Lorsque Dave Seville (Jason Lee), un chanteur-compositeur un peu ringard, vient proposer une de ses oeuvres au producteur Ian Hawk (David Cross), il repart avec trois joyeux rongeurs cachés dans son sac... A peine a-t-il posé le pied chez lui qu'Alvin, Simon et Théodore ont déjà mis sa maison sens dessous dessus, sans compter qu'ils ont un appétit vorace avec une nette préférence pour les pancakes au sirop d'érable.
Après un moment d'intense stupeur, Dave découvre que les trois petits chipmunks ne...