Wanneer de geliefde familiehond Charlie (met de stem van Jamai Loman) onverwachts door mysterieuze aliens wordt meegenomen, keert hij terug naar huis met ongelooflijke superkrachten en een bijzondere missie: de mensen beschermen van wie hij het meest houdt. Al snel ontdekt hij dat de aarde wordt bedreigd door Puddy, een sluwe kat met grootse plannen.
Samen met zijn beste vriend Danny beleeft Charlie een avontuur vol spannende uitdagingen, bijzondere ontmoetingen en grappige situaties. Maar juist wanneer de wereld hem het hardst nodig heeft, ontdekt Charlie dat echte heldenmoed niet draait om superkracht, maar om vriendelijkheid, doorzettingsvermogen en het geloof in jezelf. Zal hij erin slagen de aarde te redden en uit te groeien tot een échte superheld? Charlie The Wonderdog is een hartverwarmende familiefilm over vriendschap, moed en het ontdekken van de held die in ieder van ons schuilt.