時はビクトリア朝、ロンドンのネズミの王国。おもちゃ作りの天才のお父さんの優しい愛に包まれ、子ネズミのオリビアは、母のいない淋しさを耐えて生きてきた。ところがオリビアの誕生日に、お父さんは突然やってきた何者かによって誘拐されてしまう。途方にくれたオリビアは、名探偵バジルに相談し、彼は助手で親友の医師ドーソンと共に事件解決に乗りだすことになった。やがてバジルは、犯人が悪の天才ラティガン教授であることをつきとめる。女王の地位を狙うラティガン教授は、オリビアのお父さんに女王そっくりの人形を作らせ、暗躍しようとしていたのだった。果たして教授の隠れ家をつきとめたバジルたちは、逃げようとする教授をビッグ・ベンに追いつめる。そして激しい死闘の末に教授を倒したバジルは、無事オリビアのお父さんを救出するのに成功するのだった。