電影中，小月和小梅是一對姐妹，因為母親生病，于是兩人便被送到鄉下寄養，有一天小梅在院子里玩耍的時候看見了小龍貓，小龍貓想要甩掉小梅，卻把小梅引到了正在睡覺的大龍貓身邊。眼前的這一幕讓小梅和小月都震驚不已，后來一次下雨天，姐妹倆在等爸爸下班的時候又遇見了龍貓，小月將一把傘借給了龍貓。
后來，小月和小梅因為媽媽發生了爭吵，小梅一氣之下便跑了出去，小月到處都找不到小梅，無奈之下只能向龍貓求助，在龍貓的幫助下，小月找到了迷路的小梅。
龍貓召來貓巴士，帶著小月和小梅去醫院看望了生病的媽媽，而小梅也將自己迷路時摘的玉米送給了她的媽媽，影片以一個溫暖的畫面結束了，并不是悲劇。
很多人認為《龍貓》是一部悲劇，是因為很多人認為《龍貓》是根據一起發生在日本的虐殺兒童案改編的，稱為“狹山事件”，“狹山事件”在影片很多地方都能找到相似點，很多網友便認為電影中小月和小梅其實是已經死了，所以《龍貓》便是一部悲劇。
不過《龍貓》到底是不是根據這個事件改編我們并不清楚，但這部電影確實很溫馨，電影中的童真、純凈無處不在。