In der fiktiven Stadt Toontown des Jahres 1947 leben Menschen zusammen mit Zeichentrickfiguren, den so genannten Toons und Zeichentrickfilme werden nicht gezeichnet, sondern mit Schauspielern aufgenommen. Einer dieser Schauspieler ist der Hase Roger Rabbit (Charles Fleischer), der jedoch so ganz und gar nicht bei der Sache ist.
Der Studioboss R.K. Maroon beauftragt daraufhin den Privatdetektiv Eddie Valiant (Bob Hoskins) um Jessica (Kathleen Turner), die Ehefrau des Hasen, zu beschatten. Als Eddie Jessica kurze Zeit später dabei fotografiert, wie sie Backe-Backe-Kuchen mit dem Industriellen Marvin Acme spielt, ist Roger aufgebracht und läuft davon. Als Acme kurze Zeit später ermordet wird, deutet alles auf Roger als den Täter hin. Der ist jedoch unschuldig und wendet sich in seiner Verzweiflung an den einzigen von dem er glaubt er könnte ihm helfen: Eddie Valiant.
