Frannie O'Neill, une jeune et brillante vétérinaire installée dans les monts du Colorado, vit hantée par le souvenir de son mari David, assassiné dans des conditions mystérieuses. Pour tenir le coup, elle s'est investie à corps perdu dans son travail ; sa clinique, affectueusement surnommée le "zoopital", ne désemplit pas.
Bientôt, un autre meurtre inexpliqué frappe la région et Frannie voit débarquer chez elle Kit Harrison, un agent du FBI au style très particulier qui, lui aussi, lutte contre son passé. Puis, au détour d'une route de montagne, au beau milieu de la nuit, surgit Max, une fillette extraordinaire dotée d'une inépuisable énergie qui va mettre Frannie et Kit sur la piste d'un des projets les plus diaboliques de la science contemporaine...