El Sr. Peabody, el perro más exitoso del mundo, y su travieso hijo Sherman, van a utilizar su máquina del tiempo –el Vueltatrás– para embarcarse en la aventura más escandalosa que se haya visto jamás. Sin embargo, en un desafortunado accidente, Sherman le muestra la máquina a su amiga Penny para impresionarla y acaban creando un agujero en el universo, provocando el caos en los acontecimientos más importantes de la historia. Antes de que el pasado, el presente y el futuro queden alterados, el Sr. Peabody acude al rescate mientras tiene que hacer frente al mayor desafío de siempre: ser padre. Juntos dejarán su huella en la historia.