Film jest ekranizacją opowiadania Michaiła Bułhakowa o tym samym tytule. Profesor Preobrażeński (Evgeni Evstigneev) postanawia przeprowadzić niezwykle śmiały eksperyment naukowy - przemianę psa w człowieka. W tym celu przyprowadza do domu bezdomnego i wygłodzonego kundla Szarika. Wspólnie ze swym asystentem doktorem Bormenthalem (Boris Plotnikov) wszczepia Szarikowi ludzką przysadkę mózgową. Operacja udaje się i psie ciało stopniowo przeistacza się w ludzkie. W ten sposób "narodził się" obywatel Szarikow (Vladimir Tolokonnikov), ale już niebawem profesor będzie żałował swego dzieła...