《科學怪犬》描述小男孩維多與他的小狗史巴基的故事。維多與史巴基都是異類，與環境格格不入，但他們相知相惜，有著非常濃厚的感情。維多是一個非常內向又有一點瘋狂科學家特性的男孩，他最喜歡的兩件事情一是做科學實驗另一件就是跟小狗史巴基相處的時光。但維多的父親鼓勵他應該要常常出去接觸人群，享受童年。就在一次棒球賽，偷溜出門的史巴基不幸在路上被車輾斃。頓失生命中最重要依靠的維多傷心不已，突發奇想用他的科學實驗試著讓史巴基復活，沒想到史巴基真的起死回生。為了要保守這個驚人的祕密，維多試著把史巴基藏匿在家中，但史巴基太喜歡他的小主人，每天仍偷偷尾隨著維多去上課。

某天，果真被學校的大嘴巴發現這個祕密，馬上在學校傳開維多能使寵物起死回生的祕密。學校的小朋友紛紛跑回家中把死去的寵物從院子挖出，要求維多幫忙起死回生，於是維多進行更多瘋狂的實驗，一發不可收拾，瘋狂逗趣的大鬧劇就在這個小鎮上演…

鬼才導演提姆波頓根據「科學怪人」的故事並結合自已孩童時期與小狗的情誼而發展出《科學怪犬》，用定格動畫、黑白、3D表現這部帶著些許黑暗與奇幻的元素，更展現出提姆波頓強烈獨特的影像風格。