在繁华都市中，天才狗狗皮博迪收养了人类小男孩舍曼。皮博迪不仅是世界上最聪明的狗，还发明了时光机。一次学校活动上，舍曼为证明自己有正常家庭，带同学佩妮回家，结果佩妮因皮博迪是狗而嘲笑舍曼，舍曼一气之下用时光机带佩妮穿越到了古埃及。在那里，他们不小心改变了历史，引发了一系列混乱。皮博迪发现后，急忙穿越时空去拯救他们。之后他们又来到了文艺复兴时期和特洛伊战争时期，每一次穿越都状况百出。最终，在经历了各种惊险刺激的冒险后，舍曼明白了家庭的真正含义，佩妮也改变了对皮博迪和舍曼的看法，他们一起回到现实，一家人的感情更加深厚。