Frank Detomello, bir hayvanat bahçesinde sıradan bir görevli olarak hayatını devam ettirmektedir. Frank'in Shane adında bir kızı vardır. Frank, bir gün ağır bir soğuk algınlığı hastalığıyla karşı karşıya kalır. Frank'in bedenine giren kötücül mikroplara karşı Osmosis Jones adı verilen bir alyuvar hücresi ve Drixorial isimli bir ilaç güçlerini birleştirmeye karar verirler. Artık tek amaç Frank'i bu amaçsız hastalıktan kurtarmaktır.