《特工犬阿奇（原声版）》讲述了15岁的伊莎贝尔·沙利文在一场车祸中失去父母后，搬到小镇与叔叔保罗一起生活的故事。保罗是当地市长，初到小镇的伊莎贝尔感到孤独无助，身边唯一的朋友是一只名叫阿奇的流浪机器人狗。
阿奇外表看起来和普通狗并无区别，却拥有会说话、超高速奔跑、惊人力量以及透视等特殊能力。伊莎贝尔与它逐渐成为形影不离的伙伴，她教阿奇学习如何像一只普通的狗，而阿奇则帮助她融入当地那个酷酷的小团体。与此同时，伊莎贝尔也能向阿奇倾诉父母遭遇的一切，因为阿奇理解她的痛苦——它同样从未拥有过真正的家庭。
随着夏天到来，镇上的局势变得复杂起来。保罗即将参加连任选举，却发现自己的竞争对手维罗妮卡·泰勒暗中与全国连锁快餐店布格特罗波利斯勾结，而这家公司多年来一直试图收购保罗。更糟的是，一个名叫休·贾布朗斯基的恶棍来到镇上，声称……
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