Някога лекар е живял в един град. Той беше учен и в страната ни нямаше по-мъдър от него. Страната, в която е живял Гаспар Арнери, е управлявана от Трима дебели мъже, ненаситни и жестоки.
Едно лято през юни, в ясен хубав ден, лекарят тръгва на разходка. На площада той внезапно хваща пандемоний, чува изстрели и, изкачвайки се до кулата, вижда занаятчии да преследват гвардейците, тичащи от Двореца на трима дебели мъже. Оказва се, че хората, водени от оръжейника Просперо и гимнастичката Тибул, се разбунтували срещу властта на Тримата дебели мъже, но въстанието било победено, а оръжейникът Просперо бил заловен. Бомбата пада в кулата, от която Гаспар Арнери наблюдава какво се случва, тя се срива и лекарят губи съзнание. Събуди се, когато дойде вечер. Около труповете на мъртвите. Връщайки се вкъщи през звездата Звездата, лекарят вижда как другият водач на въстанието, гимнастичката Тибул, който е бил свободен, избяга от охраната, която го преследва, ловко върви по тясна жица точно над площада и след това бяга през люка в купола. Вкъщи уморен лекар е на път да си легне, когато изведнъж от камината излиза мъж в зелено палто. Това е гимнастичка Тибул. На следващия ден на площада на Съда се подготвят десет блока за пленените бунтовници. Тогава се случва необичаен инцидент: вятърът духа продавача на балони заедно с балоните и той попада директно в отворения прозорец на дворцовата сладкарница и попада директно в огромна торта. За да избегнат наказанието, сладкарите решават да оставят продавача в тортата, намазват го с крем и залепват с захаросани плодове и сервират в залата, където се провежда церемониалната закуска. Така продавачът на топки, треперещ от страх, че ще бъде изяден, става свидетел на случващото се в залата. Дегустацията на тортата временно се забавя. Трима дебели мъже искат да видят заловения оръжейник Просперо и тогава, след като се наслаждават на този спектакъл, те ще продължат празника, дванадесетгодишен наследник на Тути избухва в залата с вик и вик.
Дебелите хора нямат деца и те ще прехвърлят цялото си богатство и управление на страната Тути, която е възпитана в Двореца като малък принц. Дебелите мъже по всякакъв начин го глезят и се отдават на капризите му. Освен това те искат момчето да има желязно сърце, не му позволяват да играе с други деца, а занятията му се провеждат в менажерията. Вместо приятел, за него беше създадена невероятна кукла, която е надарена със способността да расте и да се развива с Тути. Наследникът е изключително привързан към нея. И сега любимата кукла е разбита: бунтовниците, които преминаха на страната на Просперо и бунтовниците, я прободоха с щикове.
Дебелите мъже не искат наследникът на Тути да се разстрои. Куклата трябва да бъде фиксирана спешно, но никой не е в състояние да направи това, с изключение на най-учения лекар Гаспард Арнери. Затова беше решено да му изпратим кукла, така че до следващата сутрин тя да бъде поправена отново от Тути. В противен случай лекарите изпитват сериозни проблеми. Тъй като настроението на Толстяков е развалено, торта с продавач на балони се отвежда обратно в кухнята. Готвачите в замяна на балони помагат на продавача да се измъкне от Двореца, показват му таен пасаж, който започва от гигантски тиган.
Междувременно на Четиринадесетия пазар Трима дебели мъже организират празненства за хората: представления, забавления, представления, по време на които художниците трябва да агитират за Тримата дебелари и да отвлекат вниманието на хората от блоковете, които се издигат за екзекуция. На едно такова представяне присъстват д-р Арнери и гимнастичката Тибул, превърнати от лекаря за конспирация в чернокож. По време на представлението силовият Лапитупа Тибул не се изправя и го прогонва от сцената, разкривайки на хората, че той изобщо не е негър, а истински Тибул. Между него и подкупените циркови изпълнители възниква раздор. Тибул се защитава със зелеви глави, откъсва ги направо от леглото и ги хвърля на врага. Хващайки още една глава зеле, той внезапно открива, че това е човешка глава и не друг, а продавач на балони. Така Тибул научава за съществуването на таен подземен проход до Двореца на дебелите.
Докато Тибул се бие, лекарите на Гаспард Арнери са открити от пратениците на Толстяков и му дават заповед и счупена кукла. Д-р Гаспард Арнери се опитва да оправи куклата, но до сутринта явно не е в крак. Това отнема поне още два дни и лекарят, заедно с куклата, отива при Дебелите мъже. Гвардейци, охраняващи Двореца, го спират на пътя и не го пускат по-нататък. Те не вярват, че той наистина е Гаспар Арнери и когато лекарят иска да им покаже куклата, той открива, че тя не е: заспал, той го пуснал на пътя. Разстроен лекар е принуден да се обърне назад. Гладен, той влиза в бараката на чичо Брисак. Каква е неговата изненада, когато открива тук куклата на наследника на Тути, който се оказва изобщо не кукла, а живо момиче на име Суок, което прилича на кукла с две капки вода. И тогава Тибула, която се появи тук скоро, има план за освобождението на Просперо.
На сутринта д-р Арнери пристига в Двореца. Куклата не е коригирана само от него, но дори повече прилича на живо момиче от преди. Суок е добра актриса и е перфектно представена от кукла. Наследникът е развълнуван. И тогава лекарят моли за премахване на екзекуцията на десет бунтовници. Възмутените дебели мъже нямат друг избор, освен да се съгласят, в противен случай куклата може да се влоши отново.
През нощта, когато всички спят, Суок влиза в менажерията. Тя търси Просперо, но в една от килиите открива чудовище, обрасло с вълна, с дълги жълти нокти, което й подава някаква таблетка и умира. Това е големият учен Туб, създателят на куклата за Тути: той беше затворен в менажерия за това, че не се съгласи да направи желязно сърце на наследника. Тук той прекара осем години и почти загуби човешкия си вид. Тогава Сук намира клетката с Просперо и го освобождава. С помощта на ужасната пантера, освободена от клетката, Просперо и Суок се пробиват до същия тиган, откъдето започва подземният проход, но Суок няма време да следва Просперо и е заловен от охраната.
На следващия ден ще се проведе изпитване на Суок. За да не случайно наследникът на Тути да се намеси и разстрои плановете им, по заповед на Толстяков той временно е приспиван. Суок не отговаря на въпроси и като цяло не реагира на случващото се. Ядосани дебели мъже решават да го дадат на тигрите да се разкъсат. Тигрите, освободени от клетката, като видят жертвата, първо се втурват към нея, но след това изведнъж се отклоняват безразлично. Оказва се, че това изобщо не е Суок, а много развалената кукла, която бунтовниците отнеха от Раздватрис, учителя по танци, който я намери. Истинският Суок беше скрит в килер, замествайки кукла.
Междувременно вече се чуват изстрели и се разкъсват снаряди, непокорните хора, предвождани от оръжейника Просперо и гимнастичката Тибул, щурмуват Двореца.
Силата на дебелите мъже стига до своя край. И на тази чиния, която беше подарена на смелия Суок от умиращия създател на куклата, той й разкри важна тайна: тя е сестрата на Тути, която беше отвлечена на четиригодишна възраст по заповед на Толстяков и след това се раздели с брат си. Тути беше оставен в Двореца, а момичето бе отведено в скитащ цирк в замяна на рядко порода папагал с дълга червена брада.