De Evil Mad Scientist is boos op de Looney Tunes en wil voor eens en voor altijd van ze af. Met zijn tijdmachine en enorme ACME-wisser wil hij de Looney Tunes en hun voorouders voor altijd uitwissen. De Mad Scientist weet echter niet dat Bugs Bunny en Marvin the Martian het ontwerp van de tijdmachine hebben gestolen en er zelf een hebben gebouwd. Alle Looney Tunes moeten met hun gestoorde wapens achter de Mad Scientist achtervolgen door verschillende tijdperken.

In Looney Tunes: Acme Arsenal kun je met zeven tekenfilmfiguren spelen, waaronder Bugs Bunny, Daffy Duck, Tazmanian Devil, Foghorn Leghorn, Marvin the Martian en een speciaal geheim persoange. Tijdens de game kom je in allerlei verschillende voertuigen terecht. Zo scheur je in een futuristische scooter over de vlaktes van Mars en strijd je tegen de vijanden in de zijspan van een motor.