纽约自然博物馆重新开馆，小保安赖瑞·戴利（本·斯蒂勒 Ben Stiller 饰）与泰迪·罗斯福（罗宾·威廉姆斯 Robin Williams 饰）共同筹备了一场盛大的开幕演出。然而演出开始不久，泰迪、猴子以及其他会活动的藏品便相继失控，整个会场陷入骚乱，赖瑞也因此忙得焦头烂额。
事后，赖瑞发现赋予藏品生命的黄金碑正在被一种绿色物质侵蚀，而藏品们的异常举动似乎正与此有关。经过查阅资料，他推断黄金碑背后隐藏着一个鲜为人知的秘密。为了阻止混乱继续蔓延，赖瑞决定前往大英博物馆，向法老王阿卡曼拉的父亲寻求帮助。与此同时，那群古灵精怪的藏品也跟随他踏上旅程。
途中，他们遇到了圆桌骑士兰斯洛特爵士，却意外与屋大维等伙伴走散。一场全新的奇妙冒险，随即在夜幕笼罩下的大英博物馆展开。
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