لری دیلی که زمانی نگهبان شب موزه تاریخ طبیعی نیویورک بود، حالا زندگی متفاوتی دارد اما دوباره از سوی دوستان موزه‌ای‌اش به کمک فراخوانده می‌شود. لوح جادویی همراه تعدادی از شخصیت‌ها به اسمیتسونین واشنگتن منتقل شده و کامونرا، فرعون جاه‌طلب، قصد دارد از قدرتش برای ساختن ارتشی تاریخی استفاده کند. «Night at the Museum: Battle of the Smithsonian» موزه بزرگ را به میدان برخورد شخصیت‌هایی از دوره‌های مختلف تبدیل می‌کند. لری با آملیا ارهارت، آبراهام لینکلن، ناپلئون و چهره‌های دیگر روبه‌رو می‌شود و باید دوستان قدیمی‌اش را از دست کامونرا و متحدانش نجات دهد. نقاشی‌ها، مجسمه‌ها و حتی عکس‌ها در شب جان می‌گیرند و قوانین هر اثر هنری بخشی از طنز و ماجراجویی را می‌سازد. لری در کنار مأموریت، درباره مسیری که برای زندگی خودش انتخاب کرده نیز فکر می‌کند؛ موفقیت کاری جدید الزاماً همان چیزی نیست که به او احساس تعلق می‌دهد. فیلم از شلوغی اسمیتسونین برای بزرگ‌تر کردن ایده قسمت اول استفاده می‌کند و نشان می‌دهد تاریخ وقتی از قاب و ویترین بیرون بیاید، پر از شخصیت‌های متضاد و غیرقابل‌پیش‌بینی است.