В самом начале своего произведения Юрий Карлович Олеша знакомит своих читателей с доктором Гаспаром Арнери. Это был немолодой учёный. Он очень много знал, и было трудно найти такое, в чём бы он не разобрался. Однажды в июне Гаспар вышел на прогулку и случайно стал свидетелем большого события. Народ во главе с оружейником Просперо и гимнастом Тибулом пошли на штурм дворца Трёх Толстяков. Штурм не удался, он был отбит гвардией Трёх Толстяков. Оружейник Просперо попал в плен.
Гимнасту Тибулу удалось убежать. Однако гвардейцы везде его искали. Тибул объявился на Площади Звезды. Высоко над площадью от домов к фонарю, который находился в центре, тянулись стальные тросы. Чтобы спастись Тибулу нужно было пройти по этим проволокам. Гимнаст Тибул прошёл. А затем через камин он пробрался в комнату доктора Гаспара. Доктор Арнери перекрасил Тибула в коричневый цвет. Теперь гимнаст стал похож на негра.
Затем Олеша рассказал о продавце воздушных шаров. Поднялся сильный ветер, и шары подняли продавца в воздух. Вместе с шарами продавец влетел в кондитерскую дворца Трёх Толстяков. Он приземлился прямо в большущий торт, который готовили для Трёх Толстяков. Что-либо менять было уже поздно. Продавца обмазали кремом и в таком виде вынесли на пиршество.
Вдруг раздался плач наследника Тутти. Шикарную куклу наследника испортили гвардейцы. Было решено отвезти куклу доктору Гаспару для починки. Благодаря этой кутерьме продавец воздушных шаров был спасён. Поварята показали ему подземный ход, начало которого было в огромной кастрюле без дна. Подземный ход вёл в огород, где росла капуста.
И вот куклу наследника привезли к доктору Гаспару. Было приказано отремонтировать её к следующему утру. Осмотрев куклу доктор Арнери понял, что отремонтировать её так быстро не удастся. И он решил вместе с куклой поехать во дворец Трёх Толстяков, чтобы там объяснить причину задержки ремонта. Однако по дороге он уснул и не заметил, как кукла выпала из экипажа.
Горе доктора было велико. Поехав искать куклу он наткнулся на балаганчик. Там он встретил девочку по имени Суок, по внешности точь-в-точь утерянная кукла. Суок была маленькой артисткой. Она выступала вместе с Тибулом. Было решено, что Суок отправится во дворец вместо куклы и освободит оружейника Просперо.
Во дворце никто не заподозрил, что куклу подменили живой девочкой. Тутти был в восторге от Суок. Взяв у Тутти ключ Суок ночью пробралась в зверинец. Там в клетке сидел Просперо. Девочка освободила его. Просперо воспользовался подземным ходом через кастрюлю. А Суок не успела, и её схватили. Однако нашлись люди во дворце, которые помогли Суок. Вместо девочки на растерзание тиграм была брошена кукла. А вскоре во дворец ворвался народ. Три Толстяка были схвачены.
Тутти стал выступать вместе с Суок. Они оказались родными братом и сестрой. Это было написано на дощечке, которую в зверинце передал Суок человек по имени Туб. Туб- это учёный, которого привезли во дворец и посадили в клетку за неповиновение. Это он изготовил куклу по образу Суок.