Cuando el ex-agente de la CIA Frank Moses disfruta de su vida tranquila, todo se desmorona cuando el pasado regresa para atormentarlo. Un grupo de asesinos y agentes del gobierno lo persigue, obligándolo a reunir a su antiguo equipo de espías retirados: la letal y divertida Victoria, el excéntrico Marvin y el inteligente butatóxico de la tecnología, que no han perdido ni un poco de su chispa. Juntos, tendrán que desentrañar una conspiración internacional que incluye un dispositivo nuclear extraviado que podría desencadenar el caos en todo el mundo.

En una emocionante aventura que mezcla historia con comedia, un hombre común llamado Larry Daley consigue un trabajo como guardia de seguridad nocturno en el Museo de Historia Natural de Nueva York. Al principio, Larry pensando que el trabajo será pan comido, pero pronto descubre que las cosas no son lo que parecen. Cada noche, cuando las luces se apagan, las exposiciones cobran vida gracias a un antiguo hechizo. Desde dinosaurios animatrónicos hasta figuras históricas como Teddy Roosevelt y el faraón Akhmenra, el museo se convierte en un auténtico caos.