Depuis sept ans, l'extravagant docteur John Dolittle pleure la perte de son épouse adorée. Reclus dans son manoir, le célèbre docteur et vétérinaire vit seul entouré d'animaux exotiques. Le scientifique, capable de parler aux animaux, doit sortir de sa retraite quand la jeune reine Victoria tombe malade. Il est chargé de trouver un remède qui se trouve sur une île mystérieuse. A bord de son voilier, il est accompagné par un gorille angoissé, un canard exubérant mais qui n'en fait qu'à sa tête, une autruche et un ours polaire. Ensemble, ils vont vivre de folles aventures, où ils croiseront Rassouli, un ancien ennemi, et des créatures étranges...