Nach den chaotischen Museumsnächten mit den zum Leben erwachten historischen Figuren, muss sich Larry Daley (Ben Stiller) nun von seinen neuen Freunden verabschieden. Alle Ausstellungsstücke müssen der neusten Technik, nämlich virtuellen Hologrammen, weichen und werden ins weltweit größte Museum, das Smithsonian in Washington, verschickt.