Pour conquérir le cœur de sa jolie voisine, Audrey, Ted (voix de Kev Adams) va s'échapper de Thneedville, un monde totalement artificiel où toute végétation a définitivement disparu, pour partir en quête d'un arbre vivant. Ted va rencontrer le Gash-pilleur, un vieil ermite aigri reclus dans sa cabane au milieu de nulle part, et découvrir la légende du Lorax (voix de François Berléand), cette créature aussi renfrognée que craquante qui vit dans la magnifique vallée de Truffala et lutte avec ardeur pour la protection de la nature. Avec l'aide de sa grand-mère, Mamie Norma, Ted va devoir déjouer les pièges de O'Hare et ses sbires pour rapporter à Audrey la dernière graine d'arbre vivant au monde. Sans le savoir, le jeune garçon va transformer le destin de Thneedville.

Darren Barrenman passe ses journées à s'occuper de la piscine de l'immeuble Tahitian Tiki dans la ville ensoleillée de Los Angeles et à s'incruster dans les réunions du conseil municipal avec ses voisins Jack et Diane. Bientôt, Barrenman découvre le plus grand vol d'eau de l'histoire de Los Angeles depuis Chinatown. Afin de protéger sa ville, il se met à rechercher les responsables. Son enquête le conduit à rencontrer des agents municipaux corrompus, des acteurs hollywoodiens épuisés et de mystérieux bienfaiteurs...