コアラのバスター・ムーンは、幼い頃に父に連れられてみたショーの舞台に魅せられ、宇宙飛行士の夢を捨てて劇場主となった。 しかしヒット作を打つことも満足に出来ず、前の公演の関係者への賃金の支払いも滞り、銀行からも返済を迫る連絡が入り続けるという有様で、のっぴきならない現状に立たされていた。そんな中、バスターは新たな劇場の目玉として、賞金1000ドルで歌のオーディションを行うことにする。ところが、劇場事務員のミス・クローリー（イグアナ）の手違いにより、賞金「10万ドル」と記載されたポスターがバスターのチェックを経ずに街中へばらまかれてしまう。翌日、街中から大勢の動物が集まる。オーディションを通過し、最終的にステージに上がることとなったのは、主婦のロジータ（ブタ）、窃盗団のボスビッグ・ダディの息子ジョニー（ゴリラ）、ストリートミュージシャンのマイク（ネズミ）、彼氏のランスとバンド活動をしているパンクロッカーのアッシュ（ヤマアラシ）であった。しかし、本番の曲目や衣装は全てムーンの独断で決められ、各々戸惑いを見せる。その最中、バスターは賞金が誤って10万ドルと記載されていたことを知り、自力では用意できない大金を工面すべく、大金持ちの息子で友人のエディ（ヒツジ）と共にエディの祖母を訪ねる。エディの祖母は、バスターが劇場主を志すきっかけとなった大物舞台女優ナナ・ヌードルマンだった。バスターは何とかナナをリハーサルを見に劇場へ来る約束を取り付けることに成功する。一方、アッシュはランスの浮気現場に遭遇し、別れを告げるも落ち込む。ロジータはペアに充てられたブタのダンサーグンターと相性が合わない上、練習と家事との両立にも悩む。ジョニーは練習に参加したいあまりビッグ・ダディの窃盗計画を台無しにしてしまい、結果ビッグ・ダディは収監され、絶縁を宣言される。マイクは自分が賞金を得ると信じて疑わず、10万ドルをダシに銀行でカードを作りカジノで遊びほうけていた。しかしイカサマがばれ、クマのゴロツキに追われる身となってしまう。恥ずかしがり屋なゾウの少女ミーナは、自身の性格が災いしてオーディションで歌うことができず、再審査を求めてバスターを訪ねるが、結局任されたのは機器を操作する舞台係であった。バスターはエディ、ミーナと共に舞台の床とホリゾントを巨大水槽にするという大改装を行い、そこに雇ったホタルイカを踊らせるという演出を施す。やがてリハーサル当日を迎え、エディと共にロイヤルシートに招かれたナナはその新たな演出に目を奪われる。だがマイクの出番になったところで彼を追っていたクマたちがステージへ乱入、バスターたちが止めに入るも賞金が入っているとされる宝箱が開けられてしまい、10万ドルが準備されていなかったことが皆の前で露呈されてしまう。さらに重量オーバーで床の水槽に亀裂が走り、やがてものすごい勢いで水が流れ出し、やがて劇場は濁流に呑まれ水没、完全に崩壊する。幸い死傷者は出なかったものの、劇場が建っていた土地は銀行に差し押さえられてしまった。劇場も自宅も失ったバスターは意気消沈し、エディの部屋に引きこもる。皆がそんなバスターを心配して声をかけるが、楽天家のバスターもさすがに落ち込み、心無い言葉で皆を傷付けてしまう。その後バスターはミス・クローリーと共に父と同じ職業の洗車屋を始め、エディも手伝う。そんなある日、バスターの耳に素晴らしい歌声が届いた。バスターは洗車の手を止めて歌の聞こえる劇場跡の廃墟へと向かう。そこにいたのはヘッドホンをして無心に歌うミーナだった。ミーナの歌に心を揺さぶられたバスターは、崩れ落ちた劇場のガレキを撤去し、仮設の野外劇場を作ってそこで改めて公演を行うことを決意する。劇場を崩壊させた元支配人の無謀な企画に、テレビのニュース番組が冷やかし半分にカメラを回し生中継を始める。ほぼ出演者の身内や関係者のみでボチボチと埋まった客席の中、トップバッターのグンターとロジータは息の合ったキレのあるダンスと歌で盛り立てる。最初は馬鹿にしていたニュース放送も、演者のパフォーマンスのクオリティの高さにキャスターも引き込まれ、さらにニュースを見た者たちがどんどん劇場に集まり、やがて場内は満席となっていく。収監先のテレビでジョニーが歌っているところを見たビッグ・ダディは息子の歌の素晴らしさに感動し、ジョニーに会うために刑務所を抜け出し、絶縁の撤回を告げて和解し抱きしめ合う。アッシュの出番では銀行員ジュディスが公演を中止させようと伴奏の電源を切ってしまうものの、アッシュは足を踏みならしビートを取りながらギター1本で歌を熱唱し、大歓声を浴びる。無報酬ということで出演を止める気だったマイクも、街中でテレビ中継に熱中する観衆の様子にプロの意地を見せてやると意気込み小半と舞台に立つ。トリに抜擢されたのはミーナは最初はこそ緊張で足を踏み出すことができなかったものの、バスターに「歌って(Sing)」と励まされたことで決意と共に歌い出し、大喝采を浴びる。彼女を見下して馬鹿にしていたマイクは彼女の歌声に感動し素直な態度で脱帽して彼女を認め、客席にいたナナも笑顔で拍手を送った。その後、ナナが土地を買い取り劇場が再建され、歓声を浴びながら劇場は再びオープンした。
