Вторая часть франшизы «Тайная жизнь домашних животных» возвращает зрителей в знакомый мир питомцев, которые ведут свою собственную жизнь, пока их хозяева не смотрят. Действие начинается в тот момент, когда семья владельца Макса отправляется на несколько дней в гости на ранчо, и пес оказывается в новой для себя обстановке, полной неожиданностей и интересных знакомств.
После событий второго фильма Грю и его жена Люси наслаждаются семейной жизнью, воспитывают трех дочерей и продолжают работать в Антизлодейской лиге, противостоя новым злодеям. Однажды в жизни героя неожиданно появляется его давно потерянный брат-близнец Дрю, который живет роскошной жизнью, имеет собственную фабрику по производству сыра и совершенно иные взгляды на жизнь, чем у Грю.