Herra Peabody on liikemies, keksijä, tiedemies, Nobel-palkittu, gourmet-kokki, kaksinkertainen Olympiamitalisti ja nero... joka sattuu olemaan myös koira.
Käyttämällä nerokkainta keksintöään WABAC-konetta, Herra Peabody ja hänen adoptiopoikansa Sherman aikamatkaavat ajassa taaksepäin historiallisiin maailmantapahtumiin ja tapaavat historian suurimpia merkkihenkilöitä. Mutta kun Sherman rikkoo aikamatkaamisen sääntöjä, nämä kaksi sankaria päätyvät elämänsä seikkailuun yrittäessään korjata historiankulun pelastaakseen tulevaisuuden. Suurimman haasteensa Herra Peabody kohtaa kuitenkin isyydessä. Elokuva tulee sekä 3D:nä että 2D:nä.