تدور أحداث فيلم الشيف الصغير حول جرذ يدعى ريمي، يحلم بأن يكون طباخاً ماهراً، إلا أنه يواجه العديد من العقبات التي تحول دون وصوله إلى غايته. وعقب انفصاله عن عائلته، يصل ريمي إلى باريس طافياً داخل المجاري على كتاب طبخ كتبه أعظم طباخي فرنسا، ثم يستقر في مطبخ مطعم فاخر، هو مطعم ذلك الطباخ. وبعد أن يجد ريمي نفسه في مواقف حرجة عدة، يلتقي بشاب أخرق يدعى لينجويني، يفتقر لمهارات الطبخ والتنظيف. وبالصدفة يجد ريمي أن بإمكانه التحكم في لينجويني عبر جذب شعر رأسه في اتجاهات معينة، ليجد بذلك حلاً لمشكلته، إذ يقوم ريمي في الفيلم باستخدام لينجويني للطبخ وتحضير الطعام.