Kun uskollinen poliisikoira ja sen omistaja loukkaantuvat virantoimituksessa, kaksikko sulautetaan yhteen sekopäisessä mutta elintärkeässä leikkauksessa, jonka tuloksena on Koiramies – kaikkien pulassa olevien sankari, joka osaa noutaa, istua ja kieriä! Animaatioseikkailu Koiramies pohjautuu Dav Pilkeyn suosittuihin lastenkirjoihin ja sen tuo valkokankaille mm. Kung Fu Panda -elokuvasarjan luonut studio DreamWorks Animation.
Hyväksyttyään uuden olomuotonsa Koiramiehen on onnistuttava vakuuttamaan poliisipäällikkö lainvalvojan taidoistaan ja estettävä pahan superroistokissa Peten ilkeät aikeet. Petellä on uusi ovela suunnitelma: hän aikoo kloonata itsensä. Kissanpentu Pikku-Peten avulla hän aikoo tuplata mahdollisuutensa pahantekoon. Asiat kuitenkin mutkistuvat, kun Pikku-Peten ja Koiramiehen välille syntyy yllättävä yhteys.
Kun yhteinen vihollinen sieppaa Pikku-Peten, Koiramiehen ja Peten on yhdistettävä voimansa kissanpennun pelastamiseksi. Tapahtumien tiimellyksessä he oppivat, että perheellä (ja kissanpennuilla!) on voima yhdistää pahimmatkin viholliset.