Hr. Peabody er en oppfinner, businessmann, forsker, gourmetkokk, to ganger Olympisk mester og et geni...som tilfeldigvis også er en hund. Ved å bruke den mest fantastiske oppfinnelsen, tidsreisemaskinen TILBAK, reiser han og adoptivsønnen Sherman tilbake i tid og opplever noen av de største hendelser i jordens historie. På sin reise treffer Peabody & Sherman noen av menneskehetens mest kjente personligheter - blant annet Leonardo DaVinci, Marie Antoinette, Agamemnon, Akilles og Tutankhamon for å nevne noen. Når Sherman ved en feil bryter regelen for tidsreise, befinner de seg plutselig i et race for å reparere historien og for å redde fremtiden.