Recogido por una mona que no se llama Kala, la aventura que aquí se cuenta es una en la que una gran empresa neoyorkina que trafica con animales para hacer experimentos biológicos, mata a la madre-mona de Tarzan y se llevan a Cheeta y eso provoca que Tarzan, que descubre una caja de cerillas en la que pone New York se dirija a la ciudad y allí se desarrollan toda una serie de aventuras derivadas de su asombro y desconocimiento de la cultura y más la particular de la ciudad de los rascacielos. Poco a poco el padre de Jane, que quiere proteger a su hija del Hombre Mono, como él lo llama, va descubriendo sus enormes valores e inteligencia y decide ayudarle a buscar a Cheeta y luego a desentrañar la maraña que hay montada en torno al tráfico de animales. Siendo descubierto por las cámaras de vigilancia de la mansión donde viven los criminales, le ponen una trampa de gas en su despacho y sólo Tarzan consigue salvarle del incendio aunque de momento queda en coma.

Tarzan conserva en una bolsa las joyas de su madre y con ello no sólo puede costearse gastos de sobra sino que con la ayuda de Jane y su padre consiguen encontrar un libro donde se habla de Lord Greystoke y aparece una fotografía de Lord y Lady Greystoke que Jane le muestra a Tarzan. La película está protagonizada, desde la llegada de Tarzan a New York, por él, su amiga taxista Jane Porter y su padre expolicía, además de la presencia de Cheeta desde que es rescatada por Tarzan.

En la parte final de la película, mientras el padre de Jane está en coma en un hospital, Tarzan y Jane se introducen por separado en la mansión del villano de turno que es el millonario que realiza los experimentos genéticos con monos y que ahora ha decidido, después de conocer a Tarzan a quien se han enfrentado sus hombres pero no han podido con él y a Jane, decide capturarlos y usar sus cerebros humanos en los experimentos. Dos enormes perros y un hombre armado con Jane atada, mantiene seguro al criminal que se da el lujo de explicarle sus planes a Tarzan, pero Jane que ha aprendido de Tarzan cómo comunicarse con los animales y el propio Tarzan dan órdenes que los humanos no se enteran pero que hace que los perros liberen a Jane y rápidamente Tarzan se adueña de la situación mientras Jane libera de sus jaulas a todos los chimpancés cautivos.

En la batalla final Tarzan y Jane huyen por el bosque que rodea la mansión del multimillonario que los está persiguiendo en un jeep con sus hombres bien armados y con un helicóptero, pero Tarzan pone trampas a los hombres y Jane con las armas arrebatadas dispara al foco del helicóptero que huye. Tarzan quiere enfrentarse sin armas con el jefe de la banda que intenta dispararle traicioneramente varias veces pero al final Tarzan lo reduce y la llegada de la policía hace que acabe en prisión pues se han conseguido datos de sus trabajos ilícitos.

Cuando vuelven al hospital la cama de Arquímedes Porter está vacía y Jane se echa a llorar creyendo que su padre ha muerto, pero no es así, va con la cabeza vendada y en silla de ruedas pero se ha recuperado. Tarzan ha sacado los billetes para él y Cheeta para regresar a la selva y se despide de Jane regalándole el collar de perlas de su madre y se besan, pero al final Arquímedes Porter le ofrece trabajo en su oficina a él y cacahuetes para Cheeta y lo convence para que se quede a vivir en New York y Tarzan accede con la condición de que el padre de Jane deje de llamar "Chiquita" a "Cheeta" con lo que la película tiene un feliz feliz y Tarzan no vuelve a la jungla.