21世纪某天，神秘外星人突然入侵地球。奇怪的是外星人全部以20世纪80年代所流行的像素电子游戏形象出现，凡是被它们碰过的物体、人类无一例外都被像素化。现任美国总统威尔·库珀（凯文·詹姆斯 Kevin James 饰）深感事态严重，连忙电话叫来的当年极为擅长街机游戏的玩伴山姆·布伦纳（亚当·桑德勒 Adam Sandler 饰）。在另一个怪鸡朋友勒德洛·莱门梢夫（乔什·加德 Josh Gad 饰）的指点下，他们似乎明白了外星人的真身。入侵接二连三袭来，这群大男孩找来曾经的死对头埃迪·普兰特（彼特·丁克拉奇 Peter Dinklage 饰），联合与伪装成游戏的外星人们展开3D像素大作战。 地球危在旦夕，这可真不是能让人轻松以对的游戏……

一群不会飞的小鸟，挤在一座热带小岛上，和睦宁静。游戏中的几个经典形象成了影片的主角，分别是易怒的胖红（杰森·苏戴奇斯 Jason Sudeikis 配音），飞镖黄（乔什·加德 Josh Gad 配音）和炸弹黑（丹尼·麦克布耐德 Danny McBride 配音） 。当神秘的绿猪莱纳德（比尔·哈德尔 Bill Hader 配音）登陆岛屿时，小鸟们平静的生活被打破了。

米尔德雷德（弗兰西斯·麦克多蒙德 Frances McDormand 饰）的女儿在外出时惨遭奸杀，米尔德雷德和丈夫查理（约翰·哈克斯 John Hawkes 饰）之间的婚姻因此走到了尽头，如今，她同儿子罗比（卢卡斯·赫奇斯 Lucas Hedges饰）过着相依为命的生活。一晃眼几个月过去了，案件仍然没有告破预兆，而警方似乎早已经将注意力从案子上转移了开来。 被绝望和痛苦缠绕的米尔德雷德租下了高速公路边上的三块巨型广告牌，在上面控诉警方办案无能，并将矛头直接对准了警察局局长威洛比（伍迪·哈里森 Woody Harrelson 饰）。实际上，威洛比一直隐瞒着自己身患绝症命不久矣的事实。因为这三块广告牌，米尔德雷德和威洛比的生活发生了翻天覆地的变化。