Matthew en Liz Logelin zijn dolgelukkig als hun baby geboren wordt maar volkomen onverwachts sterft Liz een dag later. Te midden van rouw en verdriet voedt Matthew als kersverse vader het meisje, dat Madeline heet, op.

Alvin en zijn vriendjes zeggen hun leven als popsterren tijdelijk vaarwel en gaan ze terug naar school. Al snel nemen ze de taak op zich om het muziekprogramma van de school te redden dat in financiële nood verkeert. Door zich in te schrijven in een heuse 'battle of the bands' hopen de chipmunks een grote geldprijs te winnen.