In de vroege jaren 80 stort de ondernemende zakenman Thorkild zich in een revolutionair project. Niet veel mensen hebben er vertrouwen in maar hij weet een eclectisch team van specialisten te verzamelen om hem te helpen.
'The Zookeeper's Wife' vertelt het waargebeurde verhaal van de Poolse dierenverzorgers Antonina en Jan Zabinski van de dierentuin van Warschau. In 1939, wanneer de nazi's het land zijn binnengevallen, worden Antonina en Jan gedwongen te werken onder bevel van de Duitse zoöloog Lutz Heck.