De serie volgt Bob, die met de hulp van zijn vrouw en hun drie kinderen Bob's Burgers runt. Bob heeft grootse ideeën over burgers, maar de rest van de familie schiet tekort op het gebied van service. Ondanks de vette toonbanken en slechte locatie, zijn de Belchers vastbesloten om elke "Grand Re-Re-Re-opening" tot een succes te maken. Bobs vrouw, Linda, staat achter haar man en barst vaak in zang uit. Hun oudste dochter, de 13-jarige Tina, heeft een lichte obsessie met jongens en zombies. Middelste kind Gene is een aspirant-muzikant met een enorme levenslust. Louise is de jongste dochter die konijnenoren draagt en een eigenaardig gevoel voor humor heeft, wat haar enigszins een risico maakt in de keuken – en voor het publiek.