Blu, Gioiel e i loro tre pulcini Carla, Bia e Tiago vivono in armonia nella magica città di Rio de Janeiro. Nel frattempo l'ex proprietaria di Blu, Linda e suo marito, l'ornitologo Tullio sono in spedizione nella giungla amazzonica ma dopo essere stati trascinati fuori strada dalle rapide di un fiume i due si imbattono in quello che pensano sia un ara di Spix (la specie di pappagalli di cui Blu e Gioiel dovrebbero rappresentare gli unici sopravvisuti). Dopo aver sentito la notizia in TV, Gioiel stanca della vita urbana di Rio, decide che i suoi figli devono imparare a vivere come i veri uccelli, con la scusa di aiutare Linda e Tullio a trovare la colonia. Così nonostante Blu non sia convinto di ciò la famiglia lascia Rio per raggiungere l'Amazzonia, accompagnati dai loro vecchi amici Rafael, Nico e Pedro (quest'ultimi poiché vogliono cercare nuovi talenti per il carnevale di Rio). Il cane Luiz tenta di seguirli ma rimane a Rio. Nel viaggio Blu porta con sé un marsupio pieno di oggetti umani tra cui un GPS, che gli fornirà la strada per l'Amazzonia.