두리틀 박사(에디 머피 분)는 아름다운 아내와 귀여운 두딸을 가진 평범한 의사였다. 어느 날 갑자기, 두리틀 박사는 자신이 동물의 말을 들을 수 있다는 것을 알게 된다. 동물들 역시 그 사실을 알게 되자 하나둘씩 두리틀 박사의 집으로 몰려들어 자신의 사정을 하소연하기 시작한다.
두리틀 박사가 동물 소리를 흉내내고, 대화를 하는 등 이상한 행동을 보이자 주변 사람들은 그를 정신병원에 보낸다. 그러나 두리틀 박사는 동물원의 호랑이가 병에 걸렸다는 소식을 듣자 병원을 탈출하고, 상황은 꼬여만 간다.
