居住在東京的昴（桑代貴明飾）與雫（北村沙羅飾）兩兄妹，因為母親夏子（櫻井幸子飾）入院的關係，兩人來到了北海道。從五年前離婚迄今，與居住在北海道擔任獸醫的父親大慈（船越英一郎飾）相隔許久的再會。因為幾乎沒有與父親一起生活過，而讓兩兄妹感到困擾不已。然而，因為與大自然和野生動物們相互的接觸，加上大慈妹妹擔任動物攝影師的千惠（深田恭子飾）與牧場工作人員的拓馬（濱口優飾）溫柔和善的對待下，慢慢地趕走了寂寞。

有一天，昴與雫遇到了孤零零像是小狗的幼狼。於是請求希望能在有條件下照料這隻動物。還幫牠命名為烏魯魯，本以為是隻小狗的牠其實有可能是已滅絕的日本狼後代，這時野生保護協會的分子生物學者長谷部（光石研飾）跳出來提出意見，應該交由適當的機關來保管。可是如果把烏魯魯交給長谷部的話，就再也不能見到牠的昴與雫，打算把烏魯魯還回到牠媽媽身邊，於是偷偷帶著烏魯魯展開了冒險旅程，便以稱為「狼的國度」的幌毛志為目標前進。這個冬天，狼的小寶寶烏魯魯與家族間的牽絆所掀起的奇蹟，讓日本再次被溫暖的感動所包圍。

《心動奇蹟：瑪莉與三隻小狗的故事》2008年在台上映，這部改編自真人實事的電影中地震和關懷寵物的話題發燒曾引起一陣旋風，不但創下千萬票房的好成績，也感動許多觀眾。由原班人馬製作團隊、宮崎駿御用電影配樂大師久石讓再度合作打造出最新感人電影《心動奇蹟：烏魯魯的森林物語》，這次雖是全新原創劇情，但同樣是描述動物與家族之間的親情故事，舞台則換到北海道的美麗大自然中。

演員陣容除了參與過《瑪莉》演出的船越英一郎繼續擔任父親角色之外，也請來台灣觀眾所熟悉的演員深田恭子及濱口優。深田恭子這次不走華麗性感路線，在片中飾演熱愛大自然的動物攝影師，活潑外向的個性與純樸的短髮造型裝扮，加上照顧小朋友的親切模樣，就像是個鄰家大姊姊。濱口優則是飾演在牧場工作的溫柔大哥，有別於他在日本節目「黃金傳說」中無厘頭的熱血搞笑演出，保證讓觀眾耳目一新。