Een verhongerde en gewonde straathond, Sjarik genaamd, wordt mee naar huis genomen door professor Filipp Filippovitsj Preobrazjenski. Preobrajzenski is een vooraanstaande Moskouse chirurg die zich heeft gespecialiseerd in verjongingskuren, en zich daarmee ontrekt aan het gezag van het proletariaat. Zijn methodieken zijn baanbrekend; ‘Mevrouw, ik zal u het ovarium van een apin inzetten’. Preobrazjenski verkent de grenzen van zijn vak en besluit de straathond te onderwerpen aan een groots experiment: de hond krijgt de testikels en hypofyse van een bij een gevecht omgekomen balalaikaspeler. De geopereerde hond blijkt levensvatbaar. De professor is echter al snel ontstelt over zijn eigen creatuur. De hond gaat op zijn achterpoten lopen en verliest zijn vacht. Het mensbeest ontpopt zich tot een brute veelvraat, die zuipend en smakkend de lakens begint uit te delen in het huis van professor Preobrazjenski. Hij dwingt de professor om een persoonsbewijs voor hem te regelen; bij de burgerlijke stand wil hij worden opgenomen onder de naam Poligraf Poligrafovitsj. Poligraf sympathiseert met het proletariaat en vindt bijval van de voorzitter van het bewonerscomité om het riante appartement van de professor op te delen en ter beschikking te stellen aan kameraden.