在秘鲁的茂密丛林深处，时间仿佛被蜂蜜染成了琥珀色。一只毛茸茸的小熊正顺着湍急的河水漂流，眼看就要坠入瀑布——直到被熊婶婶露西（伊梅尔达·斯汤顿配音）冒着生命危险救起。这个意外改变了三只熊的命运轨迹，原本计划前往伦敦探险的熊叔叔帕斯图佐（迈克尔·刚本色配音）和露西，决定留在丛林抚养这只被命名为帕丁顿的小熊。
镜头切换到现代伦敦的温莎花园社区，戴着红色宽檐帽的帕丁顿熊（本·卫肖配音）已成为布朗家不可或缺的成员。他用蘸着果酱的爪子给远在秘鲁的露西婶婶写信：玛丽阿姨（莎莉·霍金斯饰）开始创作冒险绘本，却渴望真实的法国之旅；叛逆期的朱迪（玛德琳·哈里斯饰）刚结束初恋，当上了校报记者；痴迷蒸汽火车的乔纳森（塞缪尔·乔斯林饰）给自己起了"酷炫"的绰号；而亨利叔叔（休·博内威利饰）正经历职场瓶颈期，管家伯德太太（朱莉·沃尔特斯饰）一针见血地指出这是中年危机。
在为邻居们跑腿送下午茶的路上，帕丁顿被格鲁伯先生（吉姆·布劳德本特饰）古董店里的一本立体书迷住了。这本由传奇马戏团主科兹洛娃夫人制作的伦敦全景书，正是给即将迎来百岁生日的露西婶婶的完美礼物。但高昂的价格让这只小熊毅然决定打工攒钱，由此开启了一系列令人捧腹的职场冒险——从用果酱修补剃秃的顾客后脑勺，到引发理发店消防喷淋系统大崩溃。
当帕丁顿终于靠擦窗户攒够钱时，命运给了他最残酷的玩笑：亲眼目睹过气演员菲尼克斯·布坎南（休·格兰特饰）盗取宝书，自己却反被诬陷成窃贼。全社区目睹他被警方押走的场景，连常受他帮助的报亭老板和退役上校都震惊不已。法庭上，布坎南作为"目击证人"的伪证，加上现场遗留的果酱痕迹，让法官（正是当年理发店受害者）判处这只小熊十年监禁。
在阴冷的监狱里，帕丁顿用温暖改变了所有人。他把粉色囚服变成时尚宣言，用果酱三明治征服了凶神恶煞的厨师"铁拳"（布莱丹·格里森饰），甚至让整个监狱飘起烘焙甜品的香气。与此同时，布朗一家抽丝剥茧发现：那本立体书实际是藏宝图，指向科兹洛娃马戏团失落的财富，而布坎南正是当年谋害马戏团主的后人。
当越狱的帕丁顿与布朗家在帕丁顿车站展开终极追逐时，蒸汽火车与热气球在伦敦上空交织成奇幻画卷。被揭穿真面目的布坎南仍不死心，在飞驰的列车顶部与帕丁顿展开惊险对决。最终让罪犯伏法的不是武力，而是一颗精准命中额头的棒球——来自苦练多时的亨利叔叔。
在露西婶婶生日当天，痊愈的帕丁顿发现立体书已成为法庭证物。正当他沮丧时，全社区居民给了最动人的惊喜——他们接来从未踏足伦敦的露西婶婶。看着熊婶婶在伦敦眼上惊叹的表情，帕丁顿的果酱三明治比任何时候都甜。片尾彩蛋里，转型成功的"铁拳"开了网红三明治店，布坎南则在监狱里找到了真正的表演舞台。
这部充满英式幽默的合家欢电影，用一顶红帽子和一罐橘子酱，教会我们最朴素的真理：你给予世界的善意，终将以意想不到的方式回馈。当帕丁顿在雨中为陌生人扶正帽子时，他拯救的不仅是某个雨天，更是整个冷漠都市里正在消失的温暖。