Der Film „Sergeant Rex“ (Originaltitel: Megan Leavey) basiert auf einer wahren Geschichte und erzählt die bewegende Geschichte der jungen US-Marinesoldatin Megan Leavey und ihres Militärhundes Rex.
Megan Leavey (gespielt von Kate Mara) ist eine junge Frau, die in ihrem Leben keinen richtigen Halt findet. Sie entscheidet sich, der US-Marine beizutreten und wird zur K9-Einheit versetzt, die auf die Ausbildung von Spürhunden spezialisiert ist. Dort trifft sie auf den Schäferhund Rex, der als besonders schwierig gilt. Doch mit viel Geduld und Entschlossenheit gewinnt Megan sein Vertrauen, und die beiden werden ein unzertrennliches Team.
Gemeinsam werden sie in den Irak geschickt, wo sie zahlreiche gefährliche Einsätze absolvieren. Ihre Hauptaufgabe ist das Aufspüren von Sprengstoffen, um das Leben ihrer Kameraden zu schützen. Während eines Einsatzes kommt es zu einer Explosion, bei der sowohl Megan als auch Rex verletzt werden. Megan wird daraufhin ehrenhaft entlassen, doch Rex bleibt weiterhin im Dienst.
Zurück in den USA kämpft Megan darum, Rex zu adoptieren und ihm ein sicheres Zuhause zu geben. Sie setzt sich unermüdlich für sein Wohl ein und startet eine öffentliche Kampagne. Nach vielen Rückschlägen gelingt es ihr schließlich, Rex mit nach Hause zu nehmen, wo er seinen Lebensabend in Frieden verbringen kann.