Mr. Peabody è un cane geniale, inventore, scienziato e vincitore di un Premio Nobel, che un giorno decide di adottare un bambino di nome Sherman, diventando così il primo cane ad aver adottato un essere umano. Grazie alla sua più geniale invenzione, una macchina del tempo chiamata "tornindietro", i due viaggiano indietro nel tempo riuscendo così a vivere in prima persona alcuni dei più importanti eventi storici e riuscendo così anche ad interagire con famosi personaggi storici. Quando però Sherman fa usare il tornindietro alla sua compagna di classe Penny trasgredendo alle basilari regole dei viaggi nel tempo, i due dovranno correre ai ripari per evitare gravi sconvolgimenti storici e salvare così il futuro.