Действие фильма происходит в 1920-е годы. Профессор и выдающийся хирург Филипп Филиппович Преображенский (Евгений Евстигнеев) достигает выдающихся результатов в области омоложения. Но им задуман небывалый эксперимент – он хочет произвести операцию, пересадив человеческий гипофиз и семенные железы собаке. Подопытным животным становится бродячий пес по кличке Ширак, а донором органов – алкоголик и хулиган Клим Чугункин, погибший в драке. Операция прошла успешно и превзошла все ожидания. У Шарика выпала шерсть, удлинились ноги и начала формироваться речь. В Москве все стали говорить о чудесах, творящихся в профессорском доме. Но самому Преображенскому вскоре пришлось пожалеть о сделанном. Хотя с Шариком и происходит процесс очеловечивания, но от Клима ему передались все пагубные привычки. И Шариков превращает профессорскую жизнь в настоящий кошмар….