Después de perder a su esposa siete años antes, el excéntrico Dr. John Dolittle (Downey), famoso médico y veterinario de la Inglaterra de la Reina Victoria, se refugia detrás de los altos muros de Dolittle Manor con su colección de animales exóticos como única compañía. Pero cuando la joven reina (Jessie Buckley, Wild Rose) enferma gravemente, un renuente Dolittle se ve obligado a embarcarse en una aventura épica a una isla mítica en busca de una cura, recuperando su ingenio y coraje mientras encuentra viejos adversarios y descubre criaturas maravillosas.