赖瑞（本斯蒂勒饰演）是一名时运不济的梦想家，他有很多创意可惜都无法实现，只好去找工作。他成为自然历史博物馆的夜间守卫，工作的第一天晚上，拿着一个超大手电筒和一本详尽的指示手册，被孤单地留在安静、诡异、庞大的博物馆里。

　　赖瑞错愕地发现：那些史前生物和只有故事书里才活蹦乱跳的人物，竟一个一个活起来了！他们包围着他，而所到之处尽是混乱：暴龙骨骼和匈奴人首领把博物馆的大理石墙面破坏，活过来的狮子和猴子四处觅食，珍贵易碎的展览物都危在旦夕。赖瑞不知所措，不知道怎样才能让博物馆回到正常。他绞尽脑汁，决定找来美国总统罗斯福的蜡像（罗宾威廉姆斯饰演）来帮助自己，帮他从这个惊魂夜幸存下来……

　　面临着可能会失去工作、让儿子尼可再次失望的危险，赖瑞一定要打赢这一仗来保住博物馆，同时也希望可以成为大胆、充满冒险精神的父亲。这是他一直盼望实现的，现在，这一时刻终于来临了！