Die Geschichte spielt im Winter 1924/25 in Moskau, vorwiegend in der Wohnung des erfolgreichen und wohlhabenden Chirurgen Professor Filipp Filippowitsch Preobrashenski, der sich auf verjüngende Operationen spezialisiert hat. In einem Experiment implantiert er zusammen mit seinem Assistenten Doktor Iwan Arnoldowitsch Bormental dem streunenden Hund Bello die Hirnanhangdrüse und Hoden des kürzlich verstorbenen Alkoholikers und Kleinkriminellen Klim Grigorjewitsch Tschugunkin. Wider Erwarten überlebt der Hund den Eingriff, gesundet allmählich und bekommt in den nächsten Tagen mehr und mehr menschliche Züge: Er verliert sein Fell, wächst, geht auf den Hinterbeinen und beginnt zu sprechen. Nachdem seine Umwandlung in einen Menschen abgeschlossen ist, stellt sich heraus, dass er die negativen Eigenschaften des Spenders ererbte: schlechte Manieren, Aggressivität, vulgäre Ausdrucksweise und einen starken Hang zum Alkohol. Der neue Mensch gibt sich den absurden Namen Polygraf Polygrafowitsch Bellow (in anderer deutscher Übersetzung auch Lumpi versus Lumpikoff im russ. Original jedoch Scharik "Шарик" und als Mensch "Шариков" Scharikoff), nimmt schließlich eine Anstellung als Leiter der Unterabteilung zur Säuberung der Stadt Moskau von streunenden Tieren (Katzen usw.) bei der Stadtreinigung der Moskauer Kommunalwirtschaft an und verkehrt mehr und mehr mit Kommunisten, die versuchen, Bellow gegen seinen regimekritischen Schöpfer auszuspielen. Mit seinem Verhalten macht er das Leben in der Wohnung des Professors vollends zu einem Albtraum, was diesen und seinen Assistenten dazu veranlasst, die Verwandlung rückgängig zu machen: Bellow wird erneut operiert und verwandelt sich zurück zu einem Hund. Bello kann sich nicht an die Ereignisse erinnern und ist dazu bestimmt, ein angenehmes Leben in der Wohnung des Professors zu führen.