杜立德医生家有很多动物病人光顾，虽然有一只鸭子黛黛做管家，他还是非常繁忙、劳累。波妮抱怨说，有太多的动物跑到这里来看病，什么生了疥疮的兔子啦，流口水的猫啊，吃了毒果子的小动物啊，杜立德医生非常善良，总是有求必应，所以忙得不可开交，根本没有休息的时间。不过，现在的情况好多了，杜立德医生有了一个助手——汤米。汤米是修鞋匠的儿子，对动物很感兴趣。有一次他碰到了一只受了伤的小松鼠，求医生给松鼠看病，于是，他们就认识了。波妮当汤米的老师，教他学习动物语言、观察动物的习性，波妮很老道地告诉汤米说：“做一个很好的观察家是学习动物语言最重要的一点。”杜立德医生看汤米聪明能干，则打算把他培养成一个自然科学家。
　　杜立德医生有一个朋友鲁哥，他性格孤僻，一个人和狗巴布住在沼泽地的小屋里。有一天，鲁哥突然神秘失踪了。杜立德通过和狗吉卜交流知道了一个很大的秘密，这个秘密是吉卜从巴布那里听来的。原来，鲁哥十五年前曾经在墨西哥的煤矿里失手杀过人，他来到这里是为了躲避警察的追捕。没想到，警察还是认出了他手臂上的黑痣把他抓走了，可能还要判他死刑。
　　法官在杜立德的要求下允许狗巴布出庭作证，它说出了事情的真相，原来，是黑人猛丁和蓝比合谋想杀死鲁哥私吞金矿，他们两个人的密谋被巴布偷听到了。当天晚上，当鲁哥正在矿井边用吊桶把蓝比拉上来时，猛丁以为他拉上来的是金子，就从背后打算向鲁哥开枪，正好被巴布看见了，它猛扑上去咬住了主人的脚，鲁哥被咬得很疼，手一松，吊桶滑落下去，蓝比摔死了。狡猾的猛丁收起手枪，趁机诬陷鲁哥杀死了蓝比，并跑去报警。鲁哥很害怕，就带着狗逃跑了，从此隐姓埋名流落他乡，而猛丁却坐享其成，独吞了金矿。一桩冤案终于在狗的帮助下澄清了，鲁哥无罪释放了。
　　不久，杜立德和汤米刚刚回家就又得到了一个不好的消息，紫色天堂鸟玛莲达报告了杜立德医生的好友亚乐失踪的消息。亚乐也是一个卓越的自然科学家，他对植物非常了解。杜立德医生觉得如果亚乐失踪了，或者死了，将是人类自然知识上最大的损失，他为此忧心忡忡。于是，杜立德医生打算带着汤米做一次长途旅行，他们旅行的目的地就是亚乐失踪前最后待过的地方——蜘蛛猴岛。这是一个漂浮的小岛，没有确切的位置。
　　不久，他们就乘着“海鸟号”由玛莲达带领着出发了。途中，杜立德医生认识了一只又大又胖的叫银箭的鱼，银箭会讲英语，说的话很奇怪，它会说“别吐痰”、“别抽烟”等话，杜立德医生断定它是从水族馆里逃出来的。通过和银箭交流，杜立德医生知道了一种叫玻璃大海蜗的贝类，据说，它是现在世界上仅存的一只了，已经有七万多岁了，它住在深海里，贝壳有一座房子那么大，是透明的，如果住在玻璃大海蜗的贝壳里就可以对海底世界一览无余了。杜立德医生很想通过玻璃大海蜗来了解贝类，但是，银箭不愿意去深海找玻璃大海蜗，所以，他只能以后再去了。
　　在航行的第四周快要结束的时候，他们却遇到了大风暴。在风暴中，汤米被风浪击晕过去了，杜立德医生把他绑在一块木板上以便在海水中漂流而不至于落水死去。后来汤米和杜立德医生被海浪冲散了，他独自漂流到海岸上，被玛莲达发现救了起来。还有好多鸟儿本来是聚在海边迎接杜立德医生的，结果都被狂风吹散了。经历了这次风暴，虽然人员没有伤亡，但是船被严重损坏，不能航行了。是海豚帮他们解脱了困境，把他们船的残骸推到了蜘蛛猴岛。这座岛靠近南极，气候非常寒冷，紫色天堂鸟只好先飞到温暖的地方去了，岛上的一些热带植物也开始枯萎了。
　　在岛上，杜立德医生捉到了一只稀有的大甲虫。甲虫的脚上用蜘蛛丝绑着一片叶片，叶片上用一种稀有植物的蓝色汁液写着一些只有用放大镜才能看到的精美的图案和符号。杜立德仔细研究了那些图案，断定那肯定是亚乐向外界发的一封求救信。信上说，他们爬过一个山岭，进入山洞，被山洞口落下来的石头困在山洞里，境况非常糟糕，有的人已经生病了。杜立德医生让大家爬上陡峭的鹰头山分头去找山洞，可是一无所获。最后波妮出了个主意，它觉得既然亚乐是从洞里找到大甲虫的，那么那个洞一定是大甲虫的窝了。于是，他们就在大甲虫的带领下找到了那个石洞，可是，石洞的口被一块崩塌下来的巨大岩石封住了，移动开它很困难。后来是聪明的狗吉卜发现石头下面有松软的泥土，可以挖动，他们就动手挖土，最后，大石头滚落下山，被困已久的亚乐和一些印第安人终于获救了。亚乐和杜立德见面后非常高兴，但是他们说本国语的时候互相听不懂，所以，他们就用鹰的语言交流。