As Ovelhas Detetives acompanha um pastor chamado George (Hugh Jackman) que lê para suas ovelhas toda noite livros de mistério e romances policiais. George acredita que esse é apenas um hobby e não imagina que seu amado rebanho possa estar entendendo tudo que ele está contando. Um incidente misterioso, porém, interrompe a paz na fazenda, colocando as queridas ovelhas no posto de detetives. Ao seguirem pistas e investigarem possíveis suspeitos, o grupo prova que até ovelhas podem ser ótimas e brilhantes solucionadoras de crimes.