Выдающийся хирург, профессор Преображенский, с помощью своего преданного помощника доктора Борменталя осуществляет необычную операцию по transplantированию гипофиза и семенников человека бездомной собаке по имени Шарик. Эффект оказывается поразительным: собака начинает превращаться в человека, однако вместе с этим проявляются и негативные черты характера донора, Клима Чугункина.

Повесть «Собачье сердце», подзаголовок которой звучит как «Чудовищная история», была написана для альманаха «Недра», в котором ранее публиковались «Дьяволиада» и «Роковые яйца». Редактор Н.С. Ангарский настойчиво просил Булгакова завершить «Собачье сердце», надеясь на его успех, сопоставимый с «Роковыми яйцами». Однако, к сожалению, при жизни Булгакова повесть так и не увидела свет.