De zeventienjarige Layla groeit op in een arm gezin in Texas en werkt naast school fulltime. Dit weerhoudt haar niet de beste van de klas te zijn. Als Layla een studiebeurs wint, kan ze haar geluk niet op.
Layla’s dagelijkse routine bestaat naast haar werk uit het rondhangen met haar lakse vriendje Danny en te feesten met haar beste vriendin Melanie, tot een ongeplande zwangerschap alles verandert. Onder druk van haar familie besluit Layla het kindje te houden, laat ze haar droom om te studeren varen en wordt ze gedwongen om op zichzelf te gaan wonen.
Ondanks alles gaat Layla met vertrouwen haar nieuwe leven als toekomstige moeder tegemoet. Uiteindelijk vindt ze een nieuwe liefde – Aaron – en begint ze aan een nieuwe baan in een restaurant. Wanneer alles op zijn plek lijkt te vallen, neemt het lot een andere wending.
Petting Zoo is een portret van een sterke jonge vrouw die zichzelf leert kennen onder omstandigheden die allesbehalve ideaal zijn, maar waarin zij desondanks hoopvol blijft.
