Добрый доктор по фамилии Айболит бескорыстно лечит зверушек. Злой разбойник Бармалей, именем которого давно пугали детей, сидит в тюрьме под охраной Гиппопотама. Друзья-пираты помогают своему главарю сбежать. В это время Варвара, сварливая сестра Айболита, уходит от брата. Скоро волею случая она попадает на пиратскую шхуну. Прибыв в Африку, разбойники устраивают для зверей трагикомическую оперу "Муха-Цокотуха" и раздают страшное, тайно начинённое ядами и заражённое различными инфекциями, угощение, из-за которого животные заболевают. Гиппопотам, который всё видел, звонит в Ленинград Айболиту. Доктор с друзьями — попугаем Карудо, собакой Аввой и совой Бумбой — отправляются в путь. Тогда Бармалей приказывает Крокодилу проглотить солнце. Айболит прибывает в Африку и излечивает всех зверей. Медведь вызывает Крокодила на бой и спасает солнце. Разбойники ещё некоторое время пытаются запугать зверей Тараканом, но его клюёт Воробей. Бармалей наконец сдаётся. Айболит и звери решают помиловать злодея и берут его в далёкий Ленинград. Перевоспитавшиеся пираты и Варвара тоже уезжают с ними.
