In het stadje Oakey Oaks zijn de bewoners dieren, in een maatschappij geheel naar menselijke maatstaven. Het is een stad met huizen, auto's en scholen. Op die school zit het klein haantje Chicken Little, zijn vriendinnetje en beste maatje de eend Abby Mallard, het reuzenvarken Runt Of The Litter en gaststudent Fish Out Of The Water. Chicken Little is erg klein voor zijn leeftijd en ook wat onhandig, wat hem regelmatig in de problemen brengt. Maar wat hem aan grootte en kracht ontbreekt, compenseert hij met fantasie, slimheid en durf. Dan op een dag valt er wat op het hoofd van Chicken Little en hij slaat alarm. Hij brengt hiermee de hele stad in rep en roer, waardoor er een enorme chaos ontstaat. Maar als iedereen op de plek komt waar het gebeurt is, kan hij niets bewijzen en wie gelooft nu dat de hemel naar beneden komt. Hij wordt dan ook ronduit uitgelachen en hij is het mikpunt van grapjes. Tot overmaat van ramp, maakt men ook nog eens een Hollywood film over zijn dieptepunt. Chicken Little's reputatie is dus naar de maan en niemand wil wat met hem te maken hebben. Het is nog erger dat ook zijn vader hem niet gelooft. Nu is hij vastbesloten om zijn reputatie weer in ere te herstellen. Dus besluit hij het respect en bewondering van zijn vader af te dwingen door in de voetsporen van zijn vader te treden, ook al is dat gevaarlijk voor hem. En door toeval of een soort wonder lukt dit ook. Chicken Little heeft zijn reputatie weer hersteld en net als alles goed lijkt te gaan, valt er weer een stuk van de hemel op zijn hoofd. In eerste instantie probeert Chicken Little het voorval te negeren, maar als zijn vriendjes langskomen overtuigen die hem om toch weer actie te ondernemen. Hiervoor hebben ze wel echter wel bewijzen nodig. Dus samen met zijn vriendjes gaat Chicken Litte op zoek naar een manier om de stad te redden, zonder opnieuw paniek te veroorzaken. Tijdens hun onderzoek komen ze er tot hun schrik achter dat het stuk "hemel" afkomstig is van een buitenaards schip. Maar als Chicken Little alarm slaat, gelooft natuurlijk niemand hem. Totdat de stad daadwerkelijk wordt aangevallen door een invasie van buitenaardse wezens. Iedereen raakt in paniek en probeert te vluchten en er is er maak een die zijn hoofd koel weet te houden en dat is Chicken Little. Nu is het aan Chicken Little en zijn vriendjes is om deze te redden...