Herr Peabody är affärsman, upptäcktsman, vetenskapsman, Nobelpristagare, gourmé, tvåfaldig olympisk mästare och geni - och han är dessutom en hund. I sin fiffigaste uppfinning av alla, tidsmaskinen, kastar sig Herr Peabody och hans adoptivson Sherman fram och tillbaka mellan olika historiska händelser i världen och får också träffa några av tidernas största kändisar. Men när Sherman råkar bryta reglerna för tidsresandet måste våra två hjältar skynda sig att ställa allt till rätta för att rädda framtiden, samtidigt som Herr Peabody måste ta tag i sin största utmaning någonsin: att vara förälder.