Larry Daley, o ex-guarda noturno do Museu de História Natural, agora é um sucesso empresarial. Mas, logo depois de ficar sabendo que seus amigos do museu foram enviados para o Museu Smithsonian, Larry recebe um telefonema desesperado de Jedediah, avisando que quatro dos maiores vilões da história voltaram à vida e planejam tomar o Smithsonian, e depois o mundo. Larry se junta a velhos e novos amigos para deter os planos diabólicos.
Tommy Santorelli, uma estrela da liga de beisebol, é atingido por uma bola muito veloz durante um jogo, ficando inconsciente. Ao despertar, ele descobre que foi misteriosamente transportado para o mesmo campo em que descobriu sua paixão pelo beisebol.