私生活乱得一团糟的拉里·戴利（本·斯蒂勒 饰），自从在不久前好不容易拿到的那份博物馆夜间看守工作中发生了一些神奇的事件之后，整个人生都改变了。他暂时和纽约自然历史博物馆说再见了，因为拉里已经准备安安心心的搞自己的发明公司。同时，纽约自然历史博物馆要扩大规模，在改建期间，一些珍贵的历史藏品就必须得运往其他博物馆进行保管，而大部分藏品都运往了史密森尼博物馆。要知道，这个博物馆可是全球最大的自然历史博物馆，里面有超过上亿件艺术藏品和珍贵的标本。拉里得知了这个消息，知道那些闲不住的展品们肯定要把新家闹得鸡犬不宁，于是试图阻止博物馆的这一举动，但在馆长的坚持之下，要运走的展品，还是轰轰烈烈的上路了，而在其中，猴子代克斯将一块描述古希腊英雄阿伽门农的牌匾也偷偷的拿上了车。在史密森尼博物馆里发生的事果然不出拉里所料，那些历史名人无一例外的全都坐不住了，而且都开始争夺那块阿伽门农的牌匾，因为他们坚信这块牌匾能带给他们无穷无尽的力量。拉里只好赶往史密森尼博物馆，让这些展品们再一次的老实下来……在史密森尼博物馆里，拉里继续和各个展品周旋，例如拿破仑（阿兰·夏巴 饰）就命令拉里率领他的军队去进攻欧洲，而乔治·阿姆斯特朗·卡斯特将军（比尔·哈德尔 饰）似乎还想继续南北战争……面对这些搞不清楚所在年代的历史名人们，拉里被搞得大为头疼，无奈之下，他只得求助于博物馆里的林肯总统，而这位备受人们尊敬的美国总统，似乎也有他的一点小毛病。面对如此混乱的局面，拉里只能利用博物馆里陈放的大量历史物品，来将计就计，让这些历史名人们都找到各自的归宿，而帮他忙的，则是第一位飞跃太平洋的女飞行员艾米丽亚·埃尔哈特（艾米·亚当斯 饰），两个人一起再一次将博物馆闹得天翻地覆！