Le Dr John Dolittle (Robert Downey jr.) traitait des gens malade. Mais par amour pour les animaux, il est passé à la médecine vétérinaire. De plus, il a la capacité de comprendre le langage des animaux et vit de nombreuses aventures avec eux.

Après la perte de sa femme sept ans plus tôt, l'excentrique Dr. John Dolittle (Downey), célèbre docteur et vétérinaire de l'Angleterre de la Reine Victoria, s'isole derrière les murs de son manoir, avec pour seule compagnie sa ménagerie d'animaux exotiques.
Mais quand la jeune Reine (Jessie Buckley, Wild Rose) tombe gravement malade, Dolittle est contraint de partir à l'aventure dans une île mythique à la recherche d'un remède, retrouvant son esprit et son courage alors qu'il affronte de vieux adversaires et découvre des créatures merveilleuses.