El profesor Sherman Klump ha creado una nueva fórmula antienvejecimiento. También está enamorado de la investigadora de ADN Denise Gaines, creadora de un método para aislar material genético. A pesar de su buena fortuna, el mayor problema de Sherman es su alter ego, Buddy Love. Sigue arraigado en su interior y ha empezado a tomar periódicamente el control de su cuerpo. Las travesuras de Buddy culminan cuando el intento de proposición de matrimonio de Sherman a Denise se convierte en una mortificante muestra de perversión.

Decidido a librarse definitivamente de Buddy, y a pesar de que su ayudante, Jason, le advierte de las posibles consecuencias, Sherman utiliza la metodología de Denise para aislar y extraer el ADN donde se ha manifestado Buddy. Sin embargo, el material genético de Buddy se convierte en un ser sensible cuando un pelo del Basset Hound de Jason, Buster, cae accidentalmente en él. Sherman se disculpa con Denise y se comprometen. Más tarde, el decano Richmond les informa de que la farmacéutica Phleer ha ofrecido a la universidad Wellman 150 millones de dólares por la fórmula juvenil.

Sherman y Denise se encuentran con el recién reformado Buddy en un cine. Buddy roba a Sherman y se entera de la oferta de 150 millones de dólares. Posteriormente visita la compañía farmacéutica y hace una oferta rival de 149 millones de dólares con Leanne Guilford, Presidenta de Adquisiciones, por la fórmula juvenil. Sherman se entera de que la extracción ha alterado la química de su cuerpo y que está perdiendo inteligencia. Al darse cuenta de que necesita mantener la fórmula de la juventud fuera del alcance de Buddy, Sherman la esconde en casa de sus padres.

Cletus, el padre de Sherman, frustrado sexualmente, bebe accidentalmente un poco de la fórmula de la juventud. Sale una noche por la ciudad e intenta seducir a su esposa y madre de Sherman, Anna, pero ella se horroriza. Buddy es testigo del cambio de Cletus y se da cuenta de que la fórmula de la juventud está almacenada en la casa de los Klump. Mientras tanto, el estado de Sherman le hace actuar como un tonto delante de los padres de Denise, preocupándola.

Buddy roba parte de la fórmula de la juventud de la casa de los Klump, llenando el frasco el resto del camino con fertilizante. Este sabotaje provoca el caos en una demostración al día siguiente, ya que Petey, el hámster macho que Sherman utiliza para demostrar la fórmula, muta en un monstruo gigante que viola a Richmond mientras intenta escapar bajo un abrigo de piel, ya que Petey lo confunde con Molly, el hámster hembra que escapó durante el evento. El humillado y enfurecido Richmond despide a Sherman, que pronto se entera por Jason de que el deterioro de su cerebro ha empeorado, por lo que decide romper con Denise. Cletus consuela a un deprimido Sherman y, sin querer, le da la solución para recuperar su inteligencia: volver a introducir a Buddy Love en su ADN.

Sherman trabaja rápidamente en una fórmula más nueva y mucho más potente mientras sus facultades mentales se lo permiten. Richmond se enfrenta a él por las acciones de Buddy, creyendo que están trabajando juntos. Sherman se marcha con Richmond y una pelota de tenis cubierta de la fórmula juvenil y se dirige a una presentación en Phleer Pharmaceuticals que Buddy va a dar sobre la fórmula juvenil. Mientras tanto, una preocupada Denise descubre lo que ha sucedido y que el daño cerebral de Sherman está progresando. Con la ayuda de Cletus, Denise va tras él. Sherman aprovecha que el ADN canino se ha cruzado con el de Buddy y le lanza la pelota de tenis para distraerle. Buddy atrapa la pelota con la boca, y la fórmula juvenil lo transforma de nuevo en una masa incandescente de material genético sensible.

Sherman persigue el material genético con la intención de bebérselo para corregir su estado. Sin embargo, se evapora en el borde de una fuente antes de que pueda hacerlo. Cletus y Denise llegan demasiado tarde para salvarle, y Denise rompe a llorar, lo que golpea el material genético y cae a la fuente. Cuando van a marcharse, Sherman mira dentro de la fuente y comenta que es "bonita". Al ver que el agua brilla, Denise se da cuenta de que el material genético se ha reconstituido gracias a sus lágrimas y que si Sherman bebe el agua de la fuente, volverá a la normalidad. Cuando la bebe, es capaz de recuperar su inteligencia.

Sherman y Denise se casan más tarde, mientras que Cletus y Anna se reconcilian.