ワーナー・ホーム・ビデオより発売（日本版:2010年12月8日 北米市場:2010年11月16日）。日本では2011年1月31日までのセル・レンタル売上収益の一部を日本盲導犬協会へ寄付するチャリティキャンペーンが行われた。特典映像として「ルーニー・テューンズ“コヨーテ 決死のバンジー”」本編、Yogi Bear予告編、BDのみワンニャン座談会（メイキングダイジェスト）と「ワンニャン・バトル（犬猫が出演するルーニー・チューンズ・ハンナ・バーベラ作品の選り抜き）」を収録。
ずっと昔から、宿敵のライバルである犬と猫は人間の知らない所で密かに過激な戦いを繰り広げてきた。ネコのスパイ組織「ニ・ヤ・オ（MEOW 日本版：ニンゲンのヤサシイオトモダチの略）」でエリートエージェントとして活躍していたキティ・ガロアは、仲間のポウズや運び屋のハトとキャリコらを利用して、産業スパイで手に入れた高度な情報技術を転用した秘密兵器を完成させ、宿敵の犬たちを降伏させるだけでなく、かつてのネコ仲間までも配下に置き世界征服を企むべく執念を燃やしていた。イヌ系のスパイ組織「ドッグ秘密基地（DOG Headquarter）」ではキティが猫族に向けて発信した声明動画をキャッチ。前作のルーキーから組織の首領に大躍進した ルーは、ブッチに突進ばかりして警察犬失格の烙印を押されて檻に入れられたばかりのディッグスをスカウトさせてコンビを組むことを任命させる。そしてキティと接触があるとするハトのシェイマスを探し出すべく深夜のコイトタワーへ向かうが、同じ相手を狙う秘密兵器の首輪を付けたニ・ヤ・オのスーパー・エージェントのキャサリンと出くわす。身から出た錆であるキティの反乱を阻止する為に行動していたのだ。シェイマスはキティについて知らないとはぐらかすが、キティの凶行まで13時間を切った時、イヌとニヤオの管轄の線引きで揉めるディッグスとブッチの間に入ったタブの発案で、犬とネコは史上初のタッグを組むことになった。犬側の非公式エージェントに任命されたシェイマスの咄嗟の一言でキティへの足がかりをつかむことになり、掃討戦に取りかかる。
プレス向けの公開前試写会は2010年8月18日に都内で「肉球応援団結成イベント試写会」として行われた。肉球応援団のプロデューサーにタレント犬のカイくんが任命され、応援団メンバーとして本編にちなんだ犬猫（実物）とMr.ティンクルズ（パペット）、ゲストに小倉優子とガッツ石松が出演した。この時、カイくんの仔どもが初披露されている。公開終了後、ビデオソフト発売記念試写会とトークショーが2010年12月1日に都内で催された。ゲストは矢口真里と猫ひろし。
日本の劇場公開においては、ワーナー・マイカル・シネマズ（現・イオンシネマ）・109シネマズ（主にRealD方式）丸の内ルーブル（松竹東急系のチェーンマスター: XpanD方式）を中心に、デジタル3D版の上映が主体であった。
黎明期にあるデジタル3D映像で制作され、動物を主体としたデジタル3Dによる実写映画の趨りとなった。2001年の映画『キャッツ & ドッグス』の続編ではあるが、犬と猫の対立や犬側の秘密組織など限られた世界観のみ踏襲している（前作では主人公で新米スパイだったが今作では長官職に出世しているルー等、前作の登場人物の犬猫も続投している）。前作に引き続き、動物（アニマルアクター）の表情や動きについてはVFX（3DCG）やパペットを多用し実現している。日本版パンフレット（松竹編集・発行）にも記述されているが、本作は至るシーンで複数のアメリカ映画作品のパロディをふんだんに演出面に採り入れている。前作の極悪役で犬の刑務所に収監されている猫のMr.ティンクルズを羊たちの沈黙のハンニバル・レクターに見せかけたり、ターミネーターやマトリックスを彷彿とさせる1シーンもある。さらにオリジナル（英語）のタブ・レーゼンビー役に3代目ジェームズ・ボンドを演じたロジャー・ムーアや主題歌にシャーリー・バッシーの起用、ドッグ秘密組織の作戦指令関係の道具、サウンドトラック、ストーリー全体に亘って、スパイ映画の007シリーズやミッション:インポッシブル（スパイ大作戦・新スパイ大作戦）へのオマージュが色濃く見受けられる。制作費用は多数の犬猫をアニマルアクターとして出演させたり、3D映像の加工制作などで85分の時間尺に対して85万米ドルと大きく嵩み、興行成績はアメリカ・日本などでは振るわなかったが、オーストラリアやヨーロッパなどでは一定の成績を収めた。
2001年3月7日にシングル「PIECES OF A DREAM」でデビューし、発売6週目でオリコン1位を獲得。これはジャニーズ事務所所属のアイドルを除けば男性ボーカルグループでは21年ぶりという快挙であった。その後ロングヒットとなり、発売15週目にミリオンセラーを達成した。同年11月には初のオリジナルアルバム『The Way We Are』を発売、トリプルミリオンを記録する。このアルバムのセールスで、オリコンに於ける男性アーティストのデビューアルバムとしての歴代1位記録を樹立した。また、この年には『第52回NHK紅白歌合戦』に初出場している。2002年1月、当時デビュー前だったSoweluと共に日本代表として、韓国のアーティスト (Brown Eyes、リナ・パーク)と合同ユニット「Voices of KOREA/JAPAN」を結成。その後3月にはサッカーW杯日韓大会のテーマ曲を収録したシングル「Let's Get Together Now」を発売。5月30、31日にソウルで開催されたW杯前夜祭・開会式にも参加し楽曲を披露している。2002年12月、シングル「My Gift to You」発売。世界初の着うたソングに起用される。翌2003年1月には2作目のオリジナルアルバム『Second to None』を発売。オリコン週間アルバムチャートで2週連続の第1位を獲得。また、ミリオンセールスも記録し2003年年間アルバムランキングでも1位を獲得した。これにより、オリコンに於ける男性アーティストとしては初となるデビューアルバムからの連続での初登場・ミリオン突破記録を樹立した。2003年6月、リミックス曲を中心に収録した企画アルバム『Between the Lines』を発売。このアルバムをもって、プロデューサー松尾潔の元から離れ、セルフプロデュースへ移行する。