Robert Downey Jr. astuu uusiin saappaisiin elokuvassa Eläintohtori Dolittle, lastenkirjallisuuden klassikkoon pohjautuvassa tarinassa miehestä, joka osaa puhua eläinten kanssa. Omalaatuinen tri John Dolittle (Robert Downey Jr) on kuuluisa lääkäri ja eläintohtori entisajan Englannissa. Kohdattuaan suuren surun hän on erakoitunut sulkeutumalla kartanoonsa seuranaan sekalainen joukko eksoottisia eläinystäviä. Mutta kun nuori kuningatar sairastuu vakavasti, vastahakoisen Dolittlen on lähdettävä etsimään parannuskeinoa merten takaa, myyttiseltä saarelta. Matkasta tulee huikea seikkailu, ja tohtori saa takaisin elämänilonsa ja rohkeutensa löytäessään uusia ihmeellisiä eläimiä ja kohdatessaan vanhoja vihollisia. Tohtorin matkaan lyöttäytyvät nuori oppipoika ja kokonainen kaarti luonteikkaita eläinystäviä: arka gorilla, innokas mutta pieniälyinen ankka, alituiseen keskenään kinastelevat nyrpeä strutsi ja pirteä jääkarhu sekä päättäväinen papukaija, joka on Dolittlen tärkein neuvonantaja ja uskottu.