Rêveur au grand coeur, Larry Daley pense qu'il est destiné à devenir quelqu'un de grand. En attendant ce jour, Larry travaille de nuit comme agent de sécurité au Muséum d'Histoire Naturelle. Mais le soir venu, durant sa ronde, Larry est témoin de faits incroyables : tous les pensionnaires du musée, animaux, tableaux et sculptures, prennent vie comme par enchantement. Pour remettre de l'ordre dans le musée, Larry va trouver de l'aide auprès du Président Théodore Roosevelt !
Qui a dit qu'aller au musée n'était pas rigolo ? Certainement celui qui n'y a jamais fait une petite visite en compagnie de l'acteur Ben Stiller ! Car avec ce long métrage, le réalisateur Shawn Levy met en scène une comédie originale, portée par des acteurs franchement drôles et des gags réglés au millimètre. La confrontation entre les acteurs Ben Stiller, Robin Williams et Owen Wilson fait ici des étincelles, et l'on s'amuse, à grand renfort d'anachronismes, des affrontements improbables entre des figures illustres de l'Histoire dans un joyeux délire à l'entrain communicatif.