Bộ phim hoạt hình Chú Vẹt Rio xoay quanh cuộc phiêu lưu đầy bất ngờ của Blu, một chú vẹt Macaw hiếm hoi được tìm thấy sống tại Minnesota, Hoa Kỳ. Blu bị bắt cóc và buôn lậu từ Rio de Janeiro, nơi chúng nuôi sống quần thể những chú vẹt Macaw còn lại. Mười lăm năm trôi qua, Blu được cô gái Linda che chở và nuôi dưỡng với một cuộc sống bình dị và thiếu tự do. Nhưng vận mệnh của Blu thay đổi khi Tulio, một nhà khoa học đến từ Brazil, xuất hiện và tiết lộ cho Linda về bản chất đặc biệt của Blu là con đực cuối cùng của loài vẹt Macaw. Tulio khẩn cầu Linda đưa Blu trở lại Rio để giúp loài vẹt Macaw tránh nguy cơ tuyệt chủng, một nhiệm vụ mang đến cho Blu cơ hội đồng hành với Jewel, một con vẹt Macaw xinh đẹp và đầy quyết tâm. Họ đến Rio, ghé thăm Viện nghiên cứu của Tulio, nơi Blu và Jewel được giới thiệu với nhau. Tuy nhiên, sự mong ngóng này biến thành cơn ác mộng khi những kẻ buôn lậu đột nhập, đánh cắp Blu và Jewel với âm mưu buôn bán chúng. Linda và Tulio tức tốc tìm kiếm con chim bị bắt cóc, trong khi Blu và Jewel liên kết với một nhóm bạn chim đầy tính cách để chạy trốn khỏi những kẻ xấu xa. Cuộc chạy trốn đầy nguy hiểm đưa Blu và Jewel lọt vào thế giới náo nhiệt, đầy những rủi ro của Rio de Janeiro. Nigel, một con cockatoo hung dữ, cầm đầu nhóm kẻ buôn lậu, từ chối buông tha Blu và Jewel, theo đuổi chúng qua những con phố sôi động của Rio. Chuyến phiêu lưu đầy cảm động và hài hước của Blu và Jewel bắt đầu, hướng tới một mục tiêu chung: bảo vệ loài của chúng khỏi tuyệt chủng.