หลังจากสูญเสียภรรยาเมื่อ 7 ปีก่อน ด็อกเตอร์ จอห์น ดูลิตเติ้ล ผู้มีความแปลกไม่เหมือนใคร และสร้างชื่อเสียงเป็นหมอและสัตว์แพทย์ของสมเด็จพระราชินีวิคตอเรียแห่งอังกฤษ เขาใช้ชีวิตอย่างสันโดษอยู่หลังกำแพงสูง ซึ่งเป็นที่ตั้งของคฤหาสน์ดูลิตเติ้ลกับสวนสัตว์ที่มีสัตว์หายาก แต่เมื่อพระราชินี มีพระอาการประชวรอย่างสาหัส ดูลิตเติ้ลจึงต้องออกเดินทางผจญภัยไปยังเกาะในตำนาน เพื่อหาวิธีรักษา พร้อมทั้งรื้อฟื้นสติปัญญาและความกล้าหาญ ต้องต่อสู้กับศัตรูและค้นพบสิ่งมีชีวิตมหัศจรรย์ คุณหมอออกเดินทางไปกับ นักเดินทางวัยเยาว์ และเหล่าเพื่อนที่เป็นสัตว์ดุร้าย อาทิ ลิงกอริลลาผู้มีความกังวล, เป็ดสมองนก ผู้กระตือรือล้น, นกกระจอกเทศจอมถากถาง หมีขั้วโลกที่มองโลกในแง่ดี และ นกแก้วหัวแข็ง ซึ่งทำหน้าที่เป็นที่ปรึกษาและเป็นสัตว์ที่ดูลิตเติ้ลที่ไว้วางใจ และเชื่อถือมากที่สุด