动物管理局剧情讲述了由陈赫饰演一个性格怂萌，却又精于人情世故的“兽医”郝运与王子文饰演的探源吴爱爱，在动物管理局中发生的一系列奇幻逗趣的故事。

　　六千五百万年前，一颗巨大的陨石带着外星基因降落在地球上，几十代的进化繁衍，新的智慧生物出现了，地球人称之为妖怪。为了世界和平，为了人妖共处，动物管理局应运而生。

　　明德一处隧道口，动物管理局的周探长猎豹拦截了一辆满载动物的车辆，对方证件齐备，周探长拿着红外线手电筒搜索这，可并未发现异常。正当打算放行的时候，周探长发现司机异常命其转头，司机被识破露出尖锐的牙齿扑向周探长，趁周探长不备之时跳出逃走，结果被身后的周探长击中，司机发出猫的叫声脱下一身人类的衣服变成一只肥猫逃走了。

　　郝运(陈赫饰)开设了一家动物门诊，在工作中为猫咪配种，竟然意外发现这个世界上有转化者存在，动物居然可以便成人。动物管理局的老李让人将郝运带走，并且试图要洗掉他发现转化者的记忆，可是却发现似乎任何方法都对郝运不起作用，无奈之下老李只好想办法让郝运也加入动物管理局，成为探员。

　　郝运本身性格比较怂，但又精通人情世故非常圆滑，被安排和吴爱爱(王子文饰演)做搭档。吴爱爱的真实身份是黄鳝，也是治安组的组长，性格火爆武功超强。两人的性格可以说是天差地别，自然也就水火不容了，也因此发生了一系列啼笑皆非的故事，从开始的相杀到后来的相爱。

　　自从加入动物管理局之后，郝运是动物管理局唯一的人类，也从此改变了他的生活，在郝运周围开始出现很多的转换者，虽然他们形态各异变幻无常，但郝运很快发现转换者也和人类一样，都是柴米油盐酱醋茶的琐碎小事，本身就精于人情世故，此时更是发挥了自己的强项，郝运配合吴爱爱一起侦破案件，维护人妖之间的和平相处。而就在一切似乎归于平静的时候，一件牵涉到郝运身世的转换者大案浮出水面。