Dopo aver perso la moglie sette anni prima, l'eccentrico dottor John Dolittle, famoso medico e veterinario dell'Inghilterra della Regina Vittoria, si ritrova dietro le alte mura di Dolittle Manor con solo il suo serraglio di animali esotici per compagnia. Ma quando la giovane regina si ammala gravemente, un riluttante Dolittle è costretto a salpare per un'epica avventura in un'isola mitica in cerca di una cura, riacquistando la sua intelligenza e il coraggio mentre attraversa vecchi avversari e scopre creature meravigliose. Il dottore viene affiancato nella sua ricerca da un giovane apprendista autodidatta e da un'incredibile coterie di amici animali, tra cui un gorilla ansioso, un'anatra entusiasta ma dal cervello di uccello, una coppia litigiosa di uno struzzo cinico e un orso polare ottimista e un pappagallo testardo, che funge da consulente più fidato di Dolittle e confidente.