Bir önceki filmin olaylarından iki yıl sonra, Larry Daley şu anda Amerikan Doğa Tarihi Müzesi’nde bir gece güvenlik görevlisi olarak deneyimlerinden ilham alan icatlar satan doğrudan yanıt veren bir televizyon şirketi olan Daley Devices’in CEO’su . Zengin ve başarılı olmasına rağmen, müzesini birkaç aydır arkadaşlarını sergileyecek vakti olmadı.Larry’nin müzeye döndüğü bir gün, tadilat ve iyileştirmeler için kapalı olduğunu öğrendi. Eski patronu Dr. McPhee’yi soruyor ; McPhee, uzun zamandır müzeye pek fazla insan gelmediğinden, danışmanlarından Washington DC’deki Smithsonian Enstitüsü’ndeki Federal Arşivlere taşınan müze sergilerinin% 90’ının yerini almasının istendiğini; müzeyi, tarihi konulardaki soruları otomatik olarak cevaplayan yeni ancak holografik sergilerle doldurun. Daha sonra o gece Larry, son bir kez arkadaşlarını ziyaret etmek için müzeye gider ve Theodore Roosevelt , Tyrannosaurus iskeleti Rexy , Paskalya Adası Başkanı ve Akhmenrahmüzede kalacak, Jedediah , Octavius , Capuchin Maymunu Dexter ve diğerleri artık hayata geçmeyecek , çünkü her gece sergileri canlandıran Akhmenrah’ın Altın Tableti de kalacak.
Sergiler ayrıldıktan sonra Larry, Jedediah’tan bir çağrı aldı. Dexter Akhmenrah’ın tabletini çaldı ve Federal Arşivlere getirdi ve Akhmenrah’ın ağabeyi olan kötü Firavun Kahmunrah , Jedediah’a ve diğer sergilere saldırıyor. Larry, Washington’a gitti ve Ulusal Hava ve Uzay Müzesi’ni, Ulusal Sanat Galerisi’ni ve Smithsonian Kurum Binası’nı ziyaret etti ve oğlu Nicholas Daley’nin yardımıyla Federal Arşivleri aradı.. Larry, Kahmunrah ve birlikleri ile bir savaşın ortasında kendi nakliye konteynerinde dondurulmuş sergileri bulur. Larry tableti alırken güneş batar, sergiler ve Smithsonian’daki diğerleri canlanır. Kahmunrah, Larry’ye canlı sergilemenin tabletin gücünden sadece biri olduğunu ve yeraltından bir ordu kurup dünyayı fethetmek için kullanmayı düşündüğünü söyler.
Larry, General George Armstrong Custer’in yardımlarıyla Mısır birliklerinden kaçarken, devasa bir ahtapot da dahil olmak üzere diğer eserleri depoda serbest bıraktı. Larry’yi kendine çeken ve Ulusal Galeri aracılığıyla ona eşlik eden güzel ve maceracı Amelia Earhart ile tanışıyor . Resimler arasında ilerlerken, Larry ve Amelia, Joey Motorola adında bir denizci ile Times Meydanı’ndaki V-J gününü bitirdiler . Sonraki fraktasyonlarda, Larry cep telefonunu kaybeder. Larry ve Amelia Kahmunrah’ın askerlerini fotoğrafta tuzağa düşürdü, ancak Napolyon Bonapart onları ele geçirdi. Napoleon, Larry’yi tarihi liderler Ivan the Terrible ve Al Capone ile de iş birliği yapan Kahmunrah’a götürüyorve diğer kötü adamlar Darth Vader ve Grouch Oscar’ı reddetti . Jedediah Larry’yi kurtarmaya çalışırken yakalanır.
Kahmunrah, bir tuş takımındaki rakamlara benzeyen tablet üzerindeki sembollere basarak Yeraltı Kapısı’nı açmaya çalışıyor, ancak kombinasyon değişti. Kahmunrah, Larry’yi güneş doğmadan önce Jedediah’ı bir doldurma kum saati içinde yakalayarak yeni bir kombinasyon elde etmeye zorlar. Larry ve Amelia Rus birliklerinden kaçtılar ve Lincoln Anıtı’ndaki Abraham Lincoln heykelini ziyaret ettiler . Ulusal Hava ve Uzay Müzesi’nde, onlara yeni kombinasyonun pi’nin değeri olduğunu söyleyen bir grup Albert Einstein bobbleheads’a danışıyorlar . Napolyon, İvan ve Capone tarafından bulunduğunda, Larry ve Amelia Wright Afişinden kaçar ve Smithsonian Kurum Binası’na geri döner. İki kişi, Amelia yardım ararken, Larry Kahmunrah’ı geciktiriyor.Napolyon, İvan ve Capone, kombinasyonları bobblehead’lerden birinden elde eder. Kahmunrah, Yeraltı Kapısı’nı açar ve Horus savaşçılarının ordusunu çağırır. Lincoln heykeli aniden geldi, savaşçıları yeraltı dünyasına çekilmeye zorladı ve Amelia New York sergilerini konteynerlerinden kurtardı ve diğer Smithsonian sergilerini işe aldı. Sergiler savaşırken Octavius, Jedediah’ı camdan kaskını vurarak kum saatinden kurtardı ve Larry tableti aldı. Napolyon Bonapart, Al Capone ve İvan Korkunç, Larry’yi durdurur, ancak onlardan rahatsız olduklarını, Bonaparte ve Capone’un dövüştüğü, Larry’den kaçmalarını sağlayan ancak Larry’yi öldürmeye çalışan Kahmunrah tarafından durdurulduğunu sorarak rahatsız eder. Larry, Kahmunrah’ı devirdi ve onu yer altı dünyasına yasakladı. Dev ahtapot, güneş doğmaya başlayana kadar Washington Anıtı yakınındaki sulara girerken, Amelia Larry’yi uçurur ve New York Doğal Tarih Müzesi’ne döner. Smithsonian’a geri dönmezse, güneş doğarken toza döneceğini bilen Amelia, Larry’yi öper ve gider.
Larry firmasını satar ve sergileri eski haline getirmek için müzeye para bağışlar. Roosevelt ve Akhmenrah’ı tur rehberliği, hikaye anlatıcısı olarak Attila ve diğer sergiler, günümüzde açık kalan müzede halk arasında “animatronics” olarak hayat buluyor. Larry, gece bekçisi olarak kabul edildi ve Tess adında, Amelia gibi görünen genç bir kadınla tanışıyor. Müzeden geçmek için yardım istiyor, çünkü “her zaman kayboluyor”.