Doktor Dolittle võtab ette kõige imelisema merereisi, mida üks inimene või loom on eales ette võtnud. Loo sellest, kuidas doktor Dolittle oma meeskonnaga Ämmalahvi saarele suundub, jutustab doktori reisikaaslane, üheksa ja poole aastane tulevane loodusteadlane Tommy Stubbins.

Koos doktor Dolittle'i ustavate sõprade papagoi Polüneesia ja ahv Tšii-Tšiiga elavad nad üle ohtliku laevahuku ja maabuvad salapärasel Liikuval Maal. Seal kohtuvad nad imetabase klaasmeriteoga, kelle käes on suurima mõistatuse võti.