Москва, 1924 год. Выдающийся хирург профессор Филипп Филиппович Преображенский достиг замечательных результатов в омоложении. Продолжая свои исследования, он задумал небывалый эксперимент — операцию по пересадке собаке человеческих гипофиза и семенников. В качестве подопытного животного оказался бездомный пёс Шарик. Результаты операции превосходят ожидания — Шарик принял человеческий облик. 

Однако произошло не только физическое, но и психологическое очеловечивание, в результате которого Шарик стал чудовищным грубияном и пьяницей, подобно донору пересаженных органов — Климу Чугункину. История с собакой стала известна не только в медицинских кругах, но и стала достоянием бульварной прессы; Шарику, несмотря на возражения профессора, были выданы документы на имя Полиграфа Полиграфовича Шарикова. Председатель домкома Швондер прописал Шарикова в квартире профессора. Перерождённая собака грубила своему «творцу», воровала у домашних деньги и приставала к прислуге. В конце концов, Шариков написал донос на Преображенского и Борменталя, который попал через одного из пациентов в руки профессору. Тот приказал Шарикову выселяться из квартиры, на что Полиграф Полиграфович ответил отказом, достав револьвер. Но тут же Шариков был обезоружен Борменталем, после чего профессор пересадил ему обратно собачий гипофиз: Шариков вернулся к своему прежнему облику.