Москва, 20-е годы прошлого века. Петербургский профессор Филипп Филиппович Преображенский — последователь «евгеники» — науки об улучшении человеческой природы. Профессор задумывает рискованный эксперимент — пересадку гипофиза и половых желез недавно умершего человека дворовому псу.

В квартире профессора появляется уличный пёс-бродяга по кличке Шарик, а вскоре «подворачивается» подходящий труп — убитый в пивнушке Клим Чугункин, алкоголик и тунеядец. Сложнейшая операция, проведенная Преображенским и его ассистентом доктором Борменталем, приводит к поразительным результатам — очеловечиванию животного.

Но последствия этого удивительного открытия обескураживают мудрого ученого: милейший пес превращается в худшего представителя пролетариата — злобного люмпена Шарикова, главным принципом которого становится «все взять и поделить»…

Опыт доказывает, что собаке лучше оставаться собакой.