Después de perder a su mujer hace siete años, el excéntrico Dr. John Dolittle (Downey), un reputado doctor y veterinario de la Inglaterra victoriana, se encerró en sí mismo tras los muros de su mansión Dolittle con la única compañía de su colección de animales exóticos. Pero cuando la joven reina (Jessie Buckley, Wild Rose) cae gravemente enferma, Dolittle tendrá que dejar, muy a su pesar, su vida de ermitaño para embarcarse en una épica aventura a una mítica isla en busca de una cura, recuperando su sentido del humor y su coraje a medida que se cruza con viejos adversarios y mientras descubre maravillosas criaturas.
En su misión se le une una joven y autoproclamada aprendiz (Dunkerque, Harry Collett) y una ruidosa y molesta corte de animales, que incluye a un inquieto gorila (voz en VO del ganador del Oscar Rami Malek), un pato entusiasta pero algo tonto (voz en VO de la ganadora del Oscar Octavia Spencer), un pendenciero dúo de cínicas avestruces (voz en VO de Kumail Nanjiani, La gran enfermedad del amor), un alegre oso polar (voz en VO de John Cena, Bumblebee) y un loro cabezota (voz en VO de la ganadora del Oscar® Emma Thompson), que se convertirá en la consejera de máxima confianza de Dolittle.
