Il prof. Philip Philippovic Preobrazenskii e il suo assistente Ivan Bormental, dopo lunghi studi sui rapporti tra la vita animale e quella umana, applicano le esperienze fatte su di un cane randagio, Bobi, cui trapiantano organi vitali di un funzionario moscovita morto da tre ore. Con loro stessa meraviglia, ottengono un soggetto umanoide che, dopo diverse avventure e prese di coscienza parziali, pretendera l'iscrizione all'anagrafe come Poligraf Poligrafovic Bobikov. Uomo esternamente, cane nei sentimenti e in certi atteggiamenti, Bobikov fraternizzera con il comunista convinto Schvonder, capo del comitato del palazzo, mettera in serio imbarazzo i suoi antirivoluzionari e borghesi scienziati, si attàcchera alla domestica Zina e tentera di fidanzarsi con la compagna Zoja. Quando le sue azioni e i suoi ricatti minacciano la tranquillita di Philip e Ivan, i due scienziati lo opereranno nuovamente, riportandolo alla condizione di cane randagio.