Den berømte professoren Filipp Filippovitsj utfører en organtransplantasjon på hunden Sjarik. Organene han opererer inn i hunden er fra et menneske og formålet med operasjonen er å skape en menneskehund - Sjarikov. I begynnelsen ser operasjonen ut til å være vellykket, pasienten antar menneskelige former, begynner å snakke og finner seg tilrette i sitt nye skinn, men etter hvert viser det seg at et hundehjerte alltid vil forbli nettopp det ...