非正常动物研究中心讲述了一个神奇动物园里的疯狂医生和其菜鸟助手共同治愈动物世界里，形形色色的动物疾病的荒诞故事。 本剧通过猴子、黑熊、狮子、老虎、巨龟、骆驼、鹦鹉、猫、蛇等不同的动物，呼应了现实中诸多的社会现象：如网络沉迷、暴饮暴食、社恐巨婴、流言蜚语、炫富心理、房奴困境等问题。以动物所呈现的离奇症状来影射人类自身问题，通过夸张的手法、巧妙的隐喻、诙谐的嘲讽，以戏虐的方式，来传递本剧的核心思想：每一个人心中都住着一只野兽。然而释放它还是禁锢它取决于你。动物园象征着世界，人虽然是高级动物，但与动物最大的区别就是不受单纯的欲望支配。
上世纪30年代末，古老的中华大地正经受着最为苦难的时刻。外有日寇铁蹄进犯，内有不同派别势力的斗争碾压，战火连绵，生灵涂炭。为了获取重要的情报，共产党方面派出周乙（张嘉译 饰）和顾秋妍（宋佳 饰）假扮夫妻，潜入哈尔滨的警察厅特务科。周乙被任命为特别行动队队长，但他的真实身份一直受到高科长（程煜 饰）的怀疑。 地下工作险象环生，稍不留意就会失掉性命。周乙挂念分别的妻子，怀孕的秋妍担心腹中的孩子、思念丈夫，可是为了共同的理想他们不得不压抑着心中万般情感，共同携手在这条充满黑暗的走廊中前行，只为前方璀璨的光明……
