A Hollywood, Roger Rabbit compte parmi les vedettes de l'industrie du dessin animé. Si Roger ne tient pas particulièrement des rôles de tombeurs, son épouse, Jessica, est une véritable bombe. Du reste, le lapin a quelques doutes en ce qui concerne la vertu de sa sulfureuse moitié. Son producteur, R.K. Maroon, décide alors d'embaucher un privé, Eddie Valiant, pour enquêter.