El Sr. Peabody (con la voz original de Ty Burrell) es un inventor, científico, ganador del Premio Nobel, gourmet, medallista olímpico en dos ocasiones, y genio... y además resulta ser un perro. Usando su invento más ingenioso, la máquina WABAC, el Sr. Peabody y su hijo adoptado Sherman (con la voz original de Max Charles - The Amazing Spider-Man) se adentran en el tiempo para vivir de primera mano los eventos que han cambiado al mundo e interactuar con algunos de los personajes más importantes de todos los tiempos. Pero cuando Sherman rompe las reglas del viaje en el tiempo, nuestros dos héroes se encuentran en una carrera para reparar la historia y salvar el futuro, mientras que el Sr. Peabody se enfrenta a su mayor desafío - ser padre.