Depois de, no primeiro filme, Alvin, Simon e Theodore (vozes de Justin Long, Matthew Gray Gubler e Jesse McCartney) conseguirem escapar de um produtor mal intencionado e se tornarem nos esquilos mais famosos da pop, os três ficam a cargo de Toby (Zachary Levi), o sobrinho adolescente de Dave Seville (Jason Lee), seu guardião e amigo. Agora, com a carreira temporariamente suspensa, terão de se dedicar à escola. E nenhum dos três revela qualquer entusiasmo perante esta nova realidade. Até que surge um desafio à altura dos três esquilos: vencer um concurso de bandas escolares, cujo prémio é de 25 mil dólares. E, pelo meio, ainda irão perceber como funcionam as coisas do amor entre esquilos.