《迷你宠物星》由SONY公司所发明的人工智能机械宠物--Aibo一出现，就广受世人的喜爱。《迷你宠物星》则替这些机械宠物注入了灵魂。
一个可爱的、有责任感的10岁男孩--元东宇，总是不喜欢换衣服，因为每当东宇开启衣柜门时，便有一种怪异感扑面而来。
原来，东宇的衣柜与第四度空间--联合宠物国相连，每当东宇打开衣柜门时，便开启了通往联合宠物国的大门。
有一天，联合宠物国的罪犯--一群妖怪宠物，偶然间发现了这条通道，于是便闯进了人类的世界。联合宠物国得悉此事后，便立刻委派两名搜查官--猫咪和火腿前来捉拿它们。
猫咪和火腿要进入人类世界，也要穿过"第四度空间"与现实世界之间的门。然而，只有灵魂可以穿越此道门，于是，它们也和妖怪宠物一样，以东宇家宠物店里的机械宠物为依托，来到了人类世界。
两名勇敢的搜查官来到了人类世界后，便丧失了能量。他们要找到联合石，才能恢复原有的威力。同时，他们还需要通过不断的升级，来增强机械宠物的力量。
