John Dolittle, médecin réputé, vit heureux avec sa famille à San Francisco. Pourtant, un jour, il découvre qu'il peut comprendre les animaux et communiquer avec eux...
Maya Dolittle peut parler aux animaux comme son père, le célèbre Dr Dolittle. Grâce à ce don, elle décroche un travail dans un talk show pour animaux aux côtés de la célèbre héritière Tiffany Monaco, et part vivre à Los Angeles.
Ce bon Dr. Dolittle a fort à faire pour soigner tous ces animaux avec qui il a le don de converser. Débordé, le voilà sollicité par ses amis à poils et à plumes pour sauver une forêt menacée de dévastation. Pour cela, il lui faut trouver un compagnon à Ava, une ourse d'une espèce protégée. Et on ne peut pas dire que son candidat soit idéal...
Un « véto » qui comprend ce que disent les animaux, il n’en existe qu’un : le Docteur Dolittle ! Une fois de plus, il est sollicité par ses patients un peu spéciaux : Dolittle va mettre tout en oeuvre pour aider les animaux à sauvegarder leur petit coin de nature menacé par les promoteurs immobiliers.
Maya rêve d'est entrer à l'école vétérinaire mais elle va devoir mettre ses projets entre parenthèses quand elle reçoit un appel du président des États-Unis. Le chien du Président est déchaîné et la Maison Blanche a besoin de l'aide de Maya...
Le Dr Dolittle possède un don refoulé et depuis longtemps oublié : celui de communiquer avec les animaux. Un incident le remet un jour face à cette précieuse faculté. La gent animale, trop heureuse de découvrir un médecin propre à la comprendre, afflue sans tarder. Mais comment Dolittle peut-il expliquer à ses proches qu'il n'est pas fou ?..
La fille du Dr Dolittle découvre alors qu’elle est en vacances qu’elle a hérité d’un don de son père : elle peut parler aux animaux. Elle va alors apprendre à l’utiliser pour sauver une exploitation menacée par ses voisins…