Colette Tatou est la seule femme cuisinière de la bridage du restaurant parisien étoilé Chez Gusteau. Pour gagner sa place dans l'univers très machiste de la haute gastronomie, la jeune femme aux cheveux tirant sur le violet s'est créée une carapace de femme forte, au tempérament volcanique mais qui cache en réalité une grande sensibilité...

Alors qu'Alfredo Linguini, fraîchement engagé comme commis aux poubelles de Chez Gusteau outrepasse sa fonction en modifiant la soupe en train de mijoter en cuisine et subit les foudres du chef de la brigade, le colérique et vénal Skinner, Colette goûte le potage qu'elle trouve délicieux et prend la défense du jeune homme, rappelant à son supérieur la doctrine d'Auguste Gusteau, défunt fondateur de l'établissement, « Tout le monde peut cuisiner ». Skinner, forcé de reconnaître le succès de Linguini lorsque les clients du restaurant et la critique gastronomique Solène LeClaire font part au serveur Mustafa du plaisir gustatif qu'ils ont eu à déguster la soupe, se venge en confiant à Colette la charge de former Linguini au métier de cuisiner.

Colette ne perd pas de temps pour signifier à Linguini qu'elle ne le laissera pas compromettre sa carrière et menacer la place qu'elle a acquise de haute lutte, en se montrant la plus dure à la tâche dans un univers professionnel où les femmes sont rares et encore mal acceptées.

D'abord désespérée par le manque de savoir-faire technique de son « élève », qui ne sait, par exemple, ni ranger son plan de travail, ni adopter la position nécessaire à la cuisine, elle s'adoucit peu à peu en se rendant compte de la bonne volonté dont témoigne Linguini et de l'estime qu'il semble lui porter... Très vite, et à mesure qu'il multiplie les succès culinaires, Colette tombe sous le charme d'Alfredo Linguini, ne sachant pas que le véritable chef est un petit rat, qui cuisine en utilisant le jeune homme comme une marionnette, dissimulé dans sa toque. Cependant, le second de cuisine, Horst la met en garde : l'élève ayant dépassé le maître, il risque de désormais la prendre de haut, oubliant ce qu'elle a pu lui apprendre...

Suite à un quiproquo, Colette pense un instant que le second de Chez Gusteau avait vu juste. Après avoir été saoulé par Skinner pour lui faire avouer le secret de sa réussite spectaculaire, Alfredo s'est endormi debout dans les cuisines du restaurant. Rémy a juste le temps de lui mettre des lunettes de soleil pour dissimuler ses yeux clos alors que Colette arrive, matinale, au restaurant. Ne comprenant pas qu'il dort, Colette pense que Linguini refuse de lui adresser la parole, qu'il a véritablement pris la grosse tête et, sur le coup de l'intense déception, le gifle violemment.

Tiré de son sommeil comateux par la claque qu'il vient de recevoir, Linguini tente de disculper le malentendu. Voyant que son ami n'ose pas avouer à Colette les sentiments qu'il éprouve pour elle depuis le premier jour, Rémy provoque un baiser entre les deux jeunes gens... Colette, qui avait à la main sa bombe anti-agression, ne s'en servira pas, elle a définitivement succombé au charme naïf et maladroit d'Alfredo Linguini.

Lorsqu'elle apprend quelques temps plus tard qu'Alfredo est en réalité le fils naturel d'Auguste Gusteau et donc son héritier légitime à la tête du restaurant, elle fait de son mieux pour l'épauler, notamment dans sa nouvelle fonction de chef cuisinier. Le succès étant au rendez-vous, toujours grâce à la cuisine du rat-cuisinier Rémy, le « pape » de la critique gastronomique Anton Ego décide de venir voir de ses yeux et goûter de ses délicates papilles le prétendu renouveau de Chez Gusteau.

Sous pression, Linguini perd ses moyens et avoue à toute sa brigade qu'il n'a jamais été doué pour la cuisine et que c'est un rat qui a permis le redressement du restaurant étoilé déclassé... Tous les cuisiniers de Chez Gusteau démissionnent alors de leurs fonctions, même Colette qui, sous le coup de la déception, se retient de fondre en larmes et de gifler son petit-ami, avant de partir sillonner en moto les rues de Paris dans le but de se vider la tête... Repensant à la devise de son mentor, « Tout le monde peut cuisiner » et aux sentiments qui la lient à Linguini, elle fait finalement marche-arrière et vient assister Rémy qui a déjà pu compter sur sa colonie de rats pour pallier le départ des cuisiniers de la brigade.

Malgré le succès de la ratatouille servie à Anton Ego et qui vaut au restaurant une critique dithyrambique, l'Inspecteur sanitaire qui a découvert des centaines de rats s'affairant en cuisine fait administrativement fermer l'établissement... La carrière de Colette n'est cependant pas compromise : le jeune couple, plus amoureux que jamais, ouvre un nouveau restaurant où Rémy peut régaler de sa cuisine ses clients, qu'ils soient humains ou rongeurs et qui porte, comme un symbole, le nom de « La Ratatouille ».

Janeane Garofalo, actrice, humoriste, productrice, réalisatrice et scénariste américaine avait déjà participé à une production des studios Disney en 2006 en incarnant la girafe Bridget dans The Wild.