Mr. Peabody l'essere vivente più intelligente al mondo, è un cane scienziato, un maniaco del lavoro, inventore, insignito di un premio Nobel, buongustaio, vincitore di due medaglie olimpiche, un genio !. Un giorno decide di adottare un ragazzo di nome Sherman, e fargli da padre, diventando cosi il primo cane al mondo ad aver adottato un essere umano. Grazie alla sua più ingegnosa invenzione, utilizando il metodo WABAK, la macchina del tempo chiamata "TORNAINDIETRO", i due, Mr. Peabody e Sherman, il ragazzo da lui adottato, intraprendono un viaggio indietro nel tempo e vivono di prima persona alcuni eventi epocali, riuscendo anche ad interagire con alcuni dei più famosi personaggi storici del passato, e poi ritornare indietro ai giorni nostri, ma quando per. Sherman trasgredisce le regole dei viaggi nel tempo e fa usare la macchina "TORNAINDIETRO" alla sua vivace compagna di classe Penny, la quale inconsapevolmente mette a soqquadro tutti gli eventi storici, i nostri due eroi sono costretti ad intervenire, e dovranno correre ai ripari per ripristinare la storia ed evitare gravi sconvolgimenti mondiali e salvare il futuro dell'umanità, mentre Mr. Peabody deve affrontare la maggiore sfida della sua vita: diventare padre.