• Charles Laughton : Dr. Moreau
• Richard Arlen : Edward Parker
• Leila Hyams : Ruth Thomas
• Bela Lugosi : Le diseur de la loi
• Kathleen Burke : Lota la femme panthère
• Arthur Hohl : Mr. Montgomery
• Stanley Fields : Captain Davies
• Paul Hurst : Captain Donahue

Edward Parker, après un naufrage, est secouru par Montgomery, assistant d'un certain docteur Moreau faisant route vers une mystérieuse île. Edward envoie un message à sa fiancée à Apia une fois sur la Covena, le navire l'ayant sauvé. Parker et Montgomery vont sur le pont où les animaux de Moreau sont regroupés et croisent le capitaine Davies, ivre, qui annonce ses réticences sur Moreau et les animaux. « Comment ne pas être ivre avec une telle cargaison ? ». Le capitaine malmène M'ling venu nourrir les chiens sous les aboiements. Après avoir frappé M'ling, il se bat avec Edward. En relevant M'ling, Edward aperçoit ses oreilles pointues. Ensuite M'ling attaque le capitaine à la manière d'un animal, augmentant les doutes d'Edward sur Moreau.

Montgomery le prévient qu'il va avoir des problèmes, ces « problèmes » arriveront lorsque le capitaine ne voudra plus de lui sur le navire, obligeant Edward a rejoindre Moreau et Montgomery sur l'île. Ne le voyant pas revenir de la Covena, sa fiancée, Ruth Thomas, part à sa recherche avec le capitaine Donahue grâce à l'ambassade américaine. Edward est donc recueilli par Moreau qui a comme plan de le faire fréquenter Lota, une femme-léopard de sa création. Moreau lui promet qu'il pourra partir le lendemain mais brûle les canaux et feint l'innocence.

Il découvre Moreau en train de pratiquer la vivisection, pensant qu'il expérimente sur un homme, Edward s'enfuit avec Lota. Ils arrivent aux huttes des mi-hommes mi-bêtes, ils se font agresser par les créatures. Moreau arrive avec son fouet et les force à réciter La Loi, faisant fuir les monstres :

• « Ne pas marcher à quatre pattes. C’est la Loi. Ne sommes-nous pas des Hommes ? »
• « Ne pas laper pour boire. C’est la Loi. Ne sommes-nous pas des Hommes ? »
• « Ne pas manger de chair ni de poisson. C’est la Loi. Ne sommes-nous pas des Hommes ? »
• « Ne pas griffer l’écorce des arbres. C’est la Loi. Ne sommes-nous pas des Hommes ? »
• « Ne pas chasser les autres Hommes. C’est la Loi. Ne sommes-nous pas des Hommes ? »

Après la fuite d'Edward, Moreau lui explique qu'il a d'abord expérimenté sur des plantes, avançant leur évolution de 100 ans. On voit qu'il n'a pas su maîtriser l'évolution de toutes les plantes. Cela montre que Moreau ne pourra pas toujours maîtriser ses créations. Il explique que « toutes les espèces tendent vers l'Homme » et que c'est donc pour ça qu'il veut changer les animaux en Hommes. Moreau dit qu'il a quitté Londres car un chien écorché s'est enfui de son laboratoire. Il évoque la transfusion sanguine et montre l'être qu'il était en train de modifier par la vivisection, qui était bien un animal. Moreau rejette que ses expériences sont cruelles et se compare à Dieu.

Edward découvre que Lota est aussi une des créatures de Moreau, après l'avoir embrassée, à cause de ses longs ongles et découvre que Moreau manigance leur rapprochement depuis le début. Ruth et Donahue arrivent sur l'île, Moreau propose de les héberger pour la nuit. Cependant, Ruth ce fait agresser par une créature pendant la nuit, précipitant le départ. Moreau ordonne à Ougan, un des montres, de tuer le capitaine Donahue, allant contre La Loi. Avoir ordonné le meurtre du capitaine discrédite Moreau et La Loi auprès des animaux humanisés. Ils se révoltent, brûlent l'enclos et massacrent Moreau.

Lota se sacrifie, protégeant Edward d'Ougan. Happy end, Ruth, Edward et Montgomery s'enfuient de l'île en barque.

En 1931, après les adaptations des studios Universal du Dracula de Bram Stoker et du Frankenstein de Mary Shelley, la Paramount se lance également et, avec succès, à produire des films d'horreur, adaptant notamment la nouvelle de Robert Louis Stevenson, Docteur Jekyll et Mister Hyde. L’année suivante, comme Universal met en chantier l’adaptation du classique de la littérature d’Edgar Allan Poe Double assassinat dans la rue Morgue, Paramount entend mettre en scène une œuvre de science-fiction, L’île du docteur Moreau de H. G. Wells, dénonçant la vivisection animale.

Première adaptation du roman de H. G. Wells, la réalisation d’Erle C. Kenton s’attire les foudres du romancier. Le scénario incorpore quelques éléments nouveaux à l’intrigue originelle, dotant essentiellement deux figures féminines absentes du matériau de base autour desquelles gravite l’essentiel de la présente intrigue. Mais surtout le pamphlet sociologique sous-jacent est abandonné au profit d’une création davantage orientée vers l’horreur pure. Les créatures censées symboliser les prolétaires réduits à l’esclavage se métamorphosent devant la caméra de Kenton en d’horribles monstres indistincts tapis dans l’obscurité, des créatures imprévisibles qui serinent de manière lancinantes des préceptes appris par cœur sans les comprendre.

Le film est un grand et véritable récit d’aventure, entre-coupé de film fantastique, de romance, de séquences de torture psychologique. Le scénario passe avec fluidité d’un genre à l’autre, par des transitions subtiles et amenées avec un dosage hallucinant de suspens et de révélations. Celles-ci dévoilent une vision avant-gardiste de la science, à base de manipulations génétiques et d’expériences sur la psyché. Il faut rendre hommage au roman de H. G. Wells, publié en 1896 mais très en avance sur son temps au niveau thématique, et qui donne toute sa force au film.