《我的超级智能狗》讲述了15岁的伊莎贝尔·沙利文在父母因车祸去世后，搬到小镇与叔叔保罗一起生活的故事。保罗是镇长，初来乍到的伊莎贝尔感到孤独无助，也没有朋友，直到她遇见了一只名叫阿奇的流浪机器狗。
阿奇外表和普通狗没有区别，却拥有惊人的能力：他会说话，奔跑速度快得惊人，还具备超强力量和X射线视觉。伊莎贝尔和阿奇很快成了形影不离的朋友。她教阿奇如何像一只普通的狗一样生活，而阿奇则帮助她融入学校里受欢迎的孩子圈子。更重要的是，伊莎贝尔可以向阿奇倾诉父母去世后的痛苦，而阿奇也能理解她的感受，因为在遇见伊莎贝尔之前，他从未拥有过一个真正的家庭。
随着暑假的推进，麻烦也逐渐找上门来。保罗准备竞选连任，却遇到了维罗妮卡·泰勒的挑战。维罗妮卡与全国连锁快餐品牌“汉堡城”暗中合作，而这家公司多年来一直试图收购保罗的事业。更糟糕的是，一个名叫休·雅布隆斯基的邪恶男人来到镇上，并声称自己是……
