Eep est la fille aînée d'une famille d'hommes des cavernes vivant et chassant à l'époque préhistorique, les Croods. Elle est l'une des rares à survivre, principalement en raison des règles strictes imposées par le père surprotecteur, Grug. Tous les soirs dans leur grotte, il raconte une histoire à la famille, qui implique sa femme Ugga, sa fille Sandy, son fils Thunk et sa belle-mère Gran. Il utilise la situation d'un personnage reflétant la nature curieuse d'Eep afin de les avertir que l'exploration de « nouvelles choses » constitue une menace pour leur survie, et dit « Ne jamais avoir PAS peur ! ». Cela irrite Eep qui s'ennuie de ne jamais pouvoir sortir de la caverne et qui rêve de découvrir le monde. Pendant que les Croods dorment, voyant une lumière se déplaçant à l'extérieur, elle quitte la grotte en pleine nuit, sans que personne ne s'en aperçoive.

Cherchant la source de la lumière, elle rencontre Guy (prononcez "Gaï"), un jeune nomade. Elle commence par l’attaquer, mais devient fascinée par ce qu'elle croit être le soleil, qui est en réalité le feu. Il lui parle alors de sa théorie selon laquelle le monde touche à sa « fin » et lui demande de partir avec lui. Elle refuse et Guy la quitte en lui donnant un coquillage qui lui permettra de l'appeler si elle a besoin d'aide. Eep est ensuite surprise par Grug (qui était parti à sa recherche) qui décide de la punir. En la ramenant à la maison au lever du jour, ils sont rejoints par le reste de la famille. Eep leur raconte alors sa rencontre avec Guy et leur montre le coquillage qu'il lui a donné en soufflant dedans. Mais les Croods le détruisent immédiatement après, craignant les « nouvelles choses ». Alors que son père décide de la priver de sortie pour le reste de sa vie, un tremblement de terre se produit. Toute la famille se précipite vers la caverne mais celle-ci est détruite par un éboulement. Ils découvrent alors un paysage à la végétation luxuriante, très différent de leur milieu habituel très rocheux. Après avoir été contraints de sauter dans la forêt pour échapper à l'attaque d'un « Bear owl » (Hibours : moitié hibou, moitié ours), les Croods se mettent à la recherche d'une nouvelle grotte.

La famille est poursuivie par un « Macawnivore » (un chat géant et coloré) et attaquée par un essaim de « Piranhakeets » (piranerruches : moitié piranhas, moitié perruches, qui mangent tout ce qui est de chair). Dans la panique, Eep trouve une corne semblable au coquillage que lui avait donné Guy et souffle dedans pour l'appeler. Guy entend le signal de détresse et se précipite vers elle. Il crée alors une torche de feu qui effraie les oiseaux. Les autres membres de la famille sont captivés par le feu, ne l'ayant jamais vu auparavant (comme Eep précédemment). Ils volent le flambeau de Guy et enflamment accidentellement la terre autour d'eux. Un maïs géant est également allumé, s'envolant vers le ciel et provoquant un feu d'artifice (nouveau pour les Croods). Le lendemain, Eep réussit à convaincre son père de garder Guy avec la famille pour les aider à trouver une nouvelle caverne. Il décide alors de l'emprisonner dans un tronc d'arbre creux puis suggère aux autres Croods de se diriger vers une montagne à deux pics montrée par Guy.

Après une tentative de chasse infructueuse de Grug et Thunk, Guy propose à Eep d'aller chasser à sa manière, c'est-à-dire en construisant une marionnette pour attirer un « Turkeyfish » (poisson-dinde) vers un piège qu'il a tendu. Après une capture couronnée de succès, les Croods dévorent goulûment l'animal, étant donné qu'ils ne mangent pas beaucoup dans leur vie quotidienne. Grug raconte ensuite une de ses histoires moralisantes (toujours sur la même trame), en faisant référence aux événements de la journée. Guy raconte alors une autre histoire parlant d'un paradis qu'il appelle « Demain ».

Le lendemain, la famille atteint un chemin recouvert de rochers pointus que Grug, Thunk, et Gran tentent de traverser sans succès. Libéré de son tronc, Guy leur présente une de ses inventions : les chaussures. Il use de toutes les ressources qu'il peut trouver pour chaque membre de la famille, ce qui lui permet de gagner du respect de la part des autres, sauf celle de Grug, qui en devient jaloux. Alors que tout le monde se retrouve séparé dans un labyrinthe, Ugga, Gran et Sandy trouvent l'idée de se cacher sous des fleurs afin de passer sans encombre un champ de plantes carnivores géantes. Thunk se lie d'amitié avec un "chien-crocodile" qu'il nomme Douglas. Et Eep et Guy se rapprochent de plus en plus. Mais Grug est bloqué dans un ravin, forçant Ugga à venir le chercher. Le lendemain, Grug montre aux Croods et Guy certaines de ses idées (comme une ceinture, un véhicule, un instantané qui implique Thunk étant claqué avec une pierre plate...) qui échouent et l'humilient. Ils atteignent bientôt la montagne où Grug est incapable de convaincre sa famille que se cacher dans une grotte est la meilleure option. En colère, il attaque Guy. Les deux se retrouvent coincés dans une couche de goudron et Guy lui révèle que sa famille est morte noyée dans une situation similaire et que les derniers mots de ses parents ont été « Ne te cache pas. Vis. Suis le soleil. Il te mènera jusqu'à Demain ». Grug a un changement de cœur envers Guy qui réussit à les libérer en trompant le Macawnivore.

Alors qu'ils sont sur le point d'atteindre leur destination, un tremblement de terre ouvre un ravin profond, leur bloquant la route. Grug montre à sa famille qu'il a changé, ne veut plus qu'elle se cache dans une caverne, jette chacun d'entre eux de l'autre côté du ravin et se réconcilie avec Eep en lui faisant un câlin. Après l'avoir jetée à son tour de l'autre côté, il se réfugie dans une grotte et réussit à faire une torche. Il décide de peindre sur un mur toute sa famille incluant Guy courant avec Eep. Il rencontre alors le Macawnivore qui l'attaque en éteignant sa torche. Mais ayant tous les deux peur, ils soufflent dessus pour la rallumer. Entendant le signal de détresse de sa famille et voyant que la terre sur laquelle il est isolé est menacée par une éruption volcanique, il a l'idée d'utiliser un grand squelette. Il parvient à attirer les piranerruches et à les coller sur le squelette avec du goudron préalablement étalé dessus. Sur le chemin, Grug récupère Douglas et plusieurs autres animaux et parvient à survoler le ravin et à rejoindre les Croods. Puis il serre tout le monde dans ses bras et accueille Guy au sein de la famille.

Les Croods s'installent avec les animaux dans un environnement paradisiaque que Guy appelle Demain. Grug devient moins protecteur et laisse sa famille être plus aventureuse et prendre des risques, au plus grand bonheur de tous.