Mr. Peabody, il cane più intelligente del mondo, e il suo figlio adottivo, un monello di nome Sherman, utilizzano la macchina del tempo, il Tornindietro, per lanciarsi nelle avventure più spericolate mai compiute da uomo o cane. Quando Sherman mette in moto il Tornindietro per far colpo sulla sua compagna di scuola Penny, accidentalmente provoca un buco nell'universo, scatenando il caos fra gli eventi della storia del mondo. Ma prima di poter modificare per sempre il passato, il presente e il futuro, Mr. Peabody accorrerà in loro aiuto, cimentandosi nella prova più difficile che si possa affrontare: fare il genitore. Questo trio a spasso nel tempo lascerà un segno nella storia.