El señor Peabody es un gigante del mundo de los negocios, inventor, científico, experto gastrónomo, ganador de dos medallas Olímpicas; en fin, es todo un genio…, y también es un perro. Usando su invento más ingenioso, la máquina WABAC, el señor Peabody y el niño al que ha adoptado, llamado Sherman, vuelven atrás en el tiempo para vivir en directo los eventos más importantes que cambiaron la historia e interactuar con algunos de los personajes más ilustres de todos los tiempos. Pero cuando Sherman rompe las reglas y hace algo que no se permite a los viajeros que atraviesan el tiempo, tanto él como el señor Peabody se encuentran metidos en una carrera para reparar la historia y salvar el futuro. Por el camino, el señor Peabody se enfrentará al mayor reto de su vida: hacer de padre.
