ピーボディ（声：タイ・バレル）は、比類のない高いIQを持っているため、同じ種類とは大きく異なる「犬の誕生」を運命づけられています。ハーバード大学の学位を取得し、新しいエネルギー源の開発に成功し、地政学の解決に成功し、独自の会社を設立しました。偶然、ピーボディは同じような経験をした人間の孤児であるシャーマン（声はマックス・チャールズ）を養子にし、愛情深い父親のように息子を丁寧に教育し、彼が開発したタイムマシンを使ってシャーマンをすべての重要な場所に導きました。未来の瞬間を想像して、本の中の退屈な歴史的出来事を体験してください。瞬く間にシャーマンは学齢期に達し、その豊富な歴史知識は教師から賞賛されましたが、それは同時に誇り高き少女ペニー・ピーターソン（声：アリエル・ウィンター）の嫉妬といじめの対象にもなりました。シャーマンとペチュニアの対立により、ピーボディは前例のない困難な状況に陥った。シャーマンの監護権を維持するために、あらゆる手段を使ってペチュニアの両親や関連機関の責任者を喜ばせようとした。そしてその夜、シャーマンとペニーは密かにタイムマシンに乗り込み、スリリングな時空の冒険へ出かけた…。