En esta hilarante comedia de aventura, tres jóvenes amigos de la escuela primaria, Max, Thor y Lucas, se embarcan en un viaje inesperado que pondrá a prueba su amistad y su curiosidad por el mundo. Al encontrarse con un nuevo nivel de problemas tras intentar invitar a una chica a una fiesta, los chicos deciden, de manera muy naïve pero con un espíritu audaz, intentar conseguir la experiencia necesaria para hacerse los más "cool".

En una noche mágica en el Museo de Historia Natural de Nueva York, Larry Daley, el guardia nocturno más genial de la historia, descubre que la magia que da vida a las exposiciones está empezando a desvanecerse. Tras una serie de eventos peculiares y cómicos, se entera de que el secreto que mantiene todo en movimiento reside en un antiguo artefacto que no solo hizo posible la magia, sino que también necesita un “retoque” urgente.