Elin Arenfelt stoler ikke på mennesker. Hun foretrækker dyr. Derfor har hun skrevet ph.d. om de positive effekter, fysiske såvel som psykiske, af at have et kæledyr. Da kendis-iværksætteren Asger Holmblad en dag opsøger hende og beder om hjælp til udviklingen af en virkelighedstro robothund, frastøder tanken hende. Alligevel overtales hun til at indgå et samarbejde, og da hunderobotten, kaldet Leia, flytter ind i hendes lejlighed, lader Elin sig charmere af dens hengivenhed. Arbejdet fører Elin og Asger til USA i jagten på den helt rigtige investor. Landet er præget af splittelse og sporadiske terrorangreb efter at Donald Trump er død i en ulykke. Mens uroen ulmer, arbejder Elin fra en lejlighed i Brooklyn på at finpudse robottens adfærd, så den ikke kan skelnes fra en levende hund, og langsomt vinder den hendes hjerte. Et indbrud bringer hende i kontakt med overboen Shanay, der umiddelbart er Elins modsætning. Shanay er udadvendt og politisk aktiv, og med sin kæreste Emanuel laver hun happenings for at skabe opmærksomhed om sortes rettigheder og søsterens uretfærdige død. Uden at de egentlig ønsker det, knytter Elin og Shanay et tæt bånd, og de opdager, at de finder styrke og glæde i hinandens selskab. Dødvandet i amerikansk politik får en brat ende, da Trumps datter Ivanka stiller op til præsidentposten med løfter om at kolonisere Månen. En politisk happening får uventede følger, og mens New Yorks gader eksploderer i vold, finder de to kvinder og robothunden en vej frem sammen. Hundehjerte er en spændingsroman om det følsomme menneske i en verden af i morgen.