莫斯科，教授菲利普发现了一只流浪狗“沙里克”，将它带回公寓。教授进行了一项惊天手术：将死去醉汉的脑垂体和睾丸移植到沙里克身上。沙里克逐渐变成人类，但保留了狗的习惯，且性格变得像原主人一样粗俗、蛮横、爱告密。他自称“沙里克·沙里科夫”，强占了教授的公寓，攻击邻居，并向新政府举报教授是“反革命”。教授与同事试图再给他做逆向手术，但沙里科夫疯狂反抗。最后，在教授的助手注射下，沙里科夫变回了狗。教授松了一口气，对着恢复原形的沙里克说：“可惜，有些人变得比狗还不如。”窗外，革命的歌声依旧嘹亮。
对苏联社会变革的辛辣寓言，布努埃尔式的超现实讽刺。狗变人的过程荒诞又恶心，特效化妆惊人。沙里科夫这个角色是人性之恶的集合体。结局虽然变回狗，但观众笑不出来，因为现实中的“沙里科夫”并未消失。
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