皮博迪(由泰伯勒尔·泰·布利尔配音)是一只非同寻常的小狗。它有着无与伦比的高智商,所以注定要过着与同类大相径庭的“狗命”。它拥有哈凡的学位,成功地开辟了新的动力,圆满地处理了地缘政治,并创立了自己的公司。有时,皮博迪抚养谢尔曼(马克斯·查尔斯·麦克斯·查尔斯配音),一个和他有相似经历的人类孤儿。像一个慈爱的父亲一样,皮博迪悉心教导儿子,操作着自己的时光机,带着谢尔曼回到未来的每一个重要时刻,去体验书籍中死亡之板的历史事件。转眼间,谢尔曼到了上学的年龄,他丰富的历史知识得到了老师们的称赞,但也引来了《断崖上的小女人》中彭妮·彼得森(阿里尔·温特的艾瑞尔·温特配音)的羡慕和欺凌。谢尔曼和佩妮的矛盾让皮博迪处处陷入困境。为了保住谢尔曼的抚养权,它极力讨好佩妮的父母和相关机构的官员。当晚,谢尔曼和佩妮秘密登上时光机,进行了一场震撼的时空冒险…