Выдающийся хирург – профессор Преображенский при поддержке и непосредственном участии своего верного ассистента доктора Борменталя проводит уникальную операцию по пересадке гипофиза и семенников человека бездомной собаке Шарику. Результат оказывается ошеломляющим, пес начинает принимать человеческий облик, но вместе с ним проявляются и скверные черты характера донора пересаженных органов Клима Чугункина.