Lillebror og tyvjakten er en morsom familiefilm med et stort hjerte.
11 år gamle Lillebror og hans bestevenn Jens er to ”privatdetektiver” med livlig fantasi og stor oppfinnsomhet. De er stadig ute etter nye tyver å avsløre, alt fra narkotikahandlere til leiemordere. Naboen Granit utsettes stadig for intensiv spaning og mistankene spres gjerne til alle som vil lytte.
Når pappa får jobben som sikkerhetsansvarlig på et museum og hans søster kommer hjem med en ny type som virker mest interessert i pappa Rolands nye jobb, vekkes Lillebrors mistanke med en gang. Noe skummelt er i gjære…
Og kanskje han ikke tar så feil denne gangen, et kupp mot en utstilling med verdifulle gjenstander på museet planlegges, og kanskje er gubben Granit involvert. Men hvem tror vel på noen gutter som stadig har nye historier å fortelle. I hvert fall ikke en storesøster som er superforelsket? Lillebror og Jens blir nødt til å ta saken i egne hender og gjøre sitt beste for å stikke kjepper i hjulene for skurkene. Det blir en virkelig tyvjakt, men ting går ikke helt som planlagt.