В Москве возникла необычная ситуация, связанная с экспериментом профессора Преображенского, врача, который занимается исследованием возможностей медицины за пределами привычного. Он берётся за операцию по пересадке изменений в животное, дворняжку по кличке Шарик, чтобы превратить его в человека. Несмотря на скептицизм окружающих и сложные условия, профессор считает, что может добиться запланированного результата. В этот момент доктор Борменталь, его помощник, выполняет обязанности, связанные с уходом за Шариковым, ведёт дневник наблюдений и пытается контролировать процесс, а также справляться с трудностями, которые возникают на пути эксперимента.

После операции животное начинает постепенно проявлять человеческие черты и способности, учится говорить и действует всё более осознанно, но при этом сохраняет часть своей прежней природы. Это вызывает напряжение между персонажами: учёным, помощником и окружающими людьми, которые пытаются понять и принять новые обстоятельства. Вмешиваются внешние факторы — подход государственного аппарата, вмешательство домкома, подозрения и обвинения в неправильной деятельности, что усложняет жизнь профессора и его окружения. Особое внимание уделяется фигурам Шарикова, бывшего пса, превратившегося в человека, и его поведению, которое становится причиной конфликтов и трудностей....