Mucho ha llovido desde la primera entrega. Larry ha abandonado su trabajo como vigilante del museo y ahora es todo un hombre de negocios. Pese a que de vez en cuando hace una visita al Museo de Historia Natural para ver a sus viejos amigos está demasiado ocupado para darse cuenta de que la mayoría de las piezas están a punto de ser enviadas al gigantesco museo Smithsonian en Washington. Será allí donde tenga lugar su mayor aventura cuando la exposición cobre vida una vez más.

Ben Stiller protagoniza la secuela de uno de sus mayores éxitos, en la que también intervienen Amy Adams como la indomable Amelia Earhart, Owen Wilson en su papel del diminuto cowboy Jedediah y Hank Azaria que se reserva al malo de la película, el faraón Kahmunrah.