La historia comienza cuando el Sr. Peabody, un perro que habla y es el más inteligente del mundo, se encuentra un niño huérfano y lo adopta legalmente bajo el nombre de Sherman. Al crecer, Sherman recibe clases de Historia a través del mayor invento de su padre adoptivo, el Vueltaatrás, una máquina que permite viajar en el tiempo y conocer el pasado de primera mano. Sin embargo, en un desafortunado accidente, Sherman le muestra la máquina a su amiga Penny para impresionarla y acaban creando un agujero en el universo, provocando el caos en los acontecimientos más importantes de la historia.