In Frankenweenie sind Victor und sein Hund Sparky einfach unzertrennlich – bis Victor seinen geliebten Vierbeiner unerwartet durch einen Unfall verliert. Inspiriert durch seinen Naturwissenschaftslehrer Mr. Rzykruski und dessen kuriose Versuche, kommt Victor eine bahnbrechende Idee: Durch die Macht der experimentellen Wissenschaft holt er Sparky zurück ins Leben – ganz in Frankenstein Manier, aber mit einigen kleinen Besonderheiten. Seine selbst geschaffene Kreation versucht er anschließend zu Hause zu verstecken und geheim zu halten, doch Sparky büchst aus und wird natürlich von Victors Mitschülern entdeckt. Begeistert von der Idee ihre geliebten Haustiere wieder lebendig zu machen, erlebt bald die gesamte Stadt die monströsen, aus der Art schlagenden Auswirkungen ihrer unglaublichen Experimente.