En un mundo en el que las marionetas coexisten con los humanos como ciudadanos de segunda clase, un títere que trabaja como detective privado, Phil Phillips, trata de seguir la pista del asesino de su hermano, que amenaza también con eliminar uno por uno a los miembros de un famoso show de los 80. La siguiente en la lista es un viejo amor de Phil, Jenny (Elizabeth Banks), lo que le empuja a pedir ayuda a su antigua compañera de trabajo, la detective Connie Edwards (Melissa McCarthy). La investigación llevará a ambos a un descubrimiento que cambiará para siempre el mundo de los moñecos.