Na trama, depois de perder sua esposa sete anos atrás, o excêntrico Dr. John Dolittle (Downey), famoso veterinário da Inglaterra da Rainha Victória, se isola nas paredes da mansão Dolittle. Quando a jovem rainha (Jessie Buckley, Chernobyl) adoece gravemente, ele é forçado a embarcar em uma aventura para uma ilha mística à procura de uma cura, reconquistando sua esperteza e coragem.