Um Gato em Paris acompanha um gato que divide a vida entre duas casas chamado Dino. Durante o dia ele fica ao lado de Zoé (Oriane Zani), a filha de Jeanne (Dominique Blanc), que é delegada de polícia. À noite ele acompanha Nico (Bruno Salomone), um ladrão de grande habilidade que perambula pelos tetos de Paris em busca de novos roubos. Jeanne investiga vários roubos de joias e ainda precisa proteger o Colosso de Nairóbi, um monumento famoso cobiçado por Victor Costa (Jean Benguigui). Dino é testemunha de tudo o que acontece com seus dois donos e, por causa disto, vive várias aventuras.
