皮博迪（泰·布利尔 Ty Burrell 配音）是一条异乎寻常的小狗，它拥有绝伦无比的高智商，因此注定拥有悬殊于同类的“狗生”它持有哈佛学位，成功开发了新动力，圆满处置地缘政治，还创立了属于自己的公司皮博迪偶然机缘下收养了和它有着相似阅历的人类小孤儿舍曼（麦克斯·查尔斯 Max Charles 配音），它似乎慈父普通悉心教育着他的儿子，并运用自己开发的光阴机带舍曼回到未来每一个重要时辰，亲身阅历书本上单调的历史事情。转眼舍曼到了上学的年龄，他丰厚的历史知识失掉教员表扬，却也引来高傲的小姑娘佩妮·彼得森（阿芮尔·温特 Ariel Winter 配音）的妒忌和欺负。舍曼和佩妮的抵触使皮博迪堕入史无前例的困难境地，为了保住对舍曼的抚养权，它想尽方法取悦佩妮的父母和相关机构担任人。而就在那个早晨，舍曼和佩妮竟偷偷乘上光阴机，中止了一次惊心动魄的时空大冒险……