博物館從來都是一個安靜嚴肅的場所，保管著代表著世界歷史的自然或者人文的物品，向公眾提供可以把學習和娛樂結合在一起場所。當我們在博物館裡看著歷史氣息濃厚的藏品們，總會自然地的安靜下來，可這部電影就給我們展示了一個活力四射的博物館，《博物館奇妙夜》就是講博物館裡會動的展品們的故事。
先介紹一下電影的男主角。男主角萊瑞·戴利由本·斯蒂勒飾演。戴利是一名經常換工作的單親爸爸，跟妻子分開之後獨自撫養兒子，但是現在戴利的前妻即將重新組建家庭，他們想把兒子尼克接過去撫養，為了爭取到兒子的監護權，戴利找到了一份在自然歷史博物館當夜班警衛的工作。
在紐約的自然歷史博物館裡，陳列各種讓人驚訝的展品，有侏羅紀時代的霸主霸王龍、健壯彪悍的匈奴士兵、原始部落山洞人、非洲大草原的野生動物以和一些改變了歷史的傳奇人物。當然了，在博物館裡展出的只是一些塑像和標本。在博物館人的奇思妙想下，這些展品被聚集到一起展覽，來參觀的人們總會被世界之大所震撼。
但對於戴利來說，他完全沒心思欣賞博物館展品的奇妙，他在這裡只是因為他需要一份穩定的工作來爭取兒子的撫養權。戴利一直認為自己是一個能做「大事」的人，而現實中他卻只能不停換工作，甚至連填飽肚子都是問題。本來戴利是看不上博物館夜班守衛這份工作的，但妻子就在眼前的再婚終於讓他向現實低頭，接受了這份工作。
博物館為了減小開支才辭退了原來的三個老保安轉而聘用了更年輕的戴利，覺得當夜間警衛沒什麼難度的戴利壓根沒有仔細閱讀三個老警衛留下的博物館夜班指南。工作第一晚，戴利甩晃悠著手電筒，在博物館走廊巡視，他覺的未來他都會在像今晚一樣安靜又孤獨的環境下工作，隨著黑夜的降臨，神奇的事情發生了。
最先有變化的是在博物館大廳展覽的霸王龍骨架。戴利突然發現骨架不見了，焦急的尋找霸王龍的戴利在自動水龍頭那裡發現了正在喝水的霸王龍骨架，完全蒙了的戴利急忙打電話給老警衛詢問情況，警衛告訴他夜班指南上面有，翻開夜班指南一看解決這種情況的辦法居然是丟骨頭，在一路跟霸王龍的追逃中，戴利發現活過來的不只是霸王龍，而是整個博物館。
一直要吃口香糖的石象笨笨，忙於生火的原始人，喊打喊殺的匈奴士兵，侵略擴張的迷你羅馬士兵，修鐵路挖礦的迷你牛仔還有一群危險的野生動物。同時活過來的博物館藏品們讓戴利應接不暇，準備按照夜班指南一個個解決問題的戴利又發現指南被猴子搶去撕掉了，還好騎馬的羅斯福的塑像救了他。羅斯福塑像告訴戴利這些都是因為法老的金牌，等到了天亮一切就會恢復正常。
天亮了戴利在一夜的折磨下想辭去工作，但看見了前妻的丈夫他又冷靜了下來。他搜集了博物館裡展品的故事，找了對應的方法來對付它們。第二晚到來了，戴利用查道德知識一一滿足了展品的要求，但偷走鑰匙的猴子毀了這一切，不少展品都跑出了博物館，被新聞報導出來，更糟糕的是這些展品如果不能在天亮前回來就會化為灰燼。弄出亂子的戴利差點就被辭退了，但新聞讓博物館人氣爆棚，所以戴利被留了下來。
戴利準備帶兒子一起看看夜晚神奇的博物館，可是到了時間什麼都沒變，因為這都是三個老警衛的陰謀。法老的金牌除了可以讓展品活過來，還可以讓他們恢復年輕的體力，他們一直希望戴利無法完成這份工作，這樣他們就可以回來，始終沒等到目的實現的他們選擇偷走金牌，最終戴利在整個博物館展品的幫助下抓住了壞警衛，也成功的擁有兒子的撫養權。
戴利一直期望自己能變成一個做「大事」的人，但他萬萬沒想到是以這樣的形式達成了心願。從初來博物館的不情願，到為了博物館的奇蹟挺身而出與壞警衛作鬥爭，戴利的轉變也讓兒子尼克重新找回了對父親的敬仰。奇妙的博物館之夜也給很多人留下了難忘的印象。
看完電影我忍不住想，如果有一天我們的博物館裡也有一個像電影裡法老那樣的魔法金牌的話，我們的博物館夜裡會變成什麼樣子呢？我們是不是可以看見莊嚴肅穆的兵馬俑大軍和重獲生命的恐龍化石，只是在我們的博物館裡人物的蠟像比較少的，可能不會有電影裡這麼熱鬧，想一想還是挺開心的，畢竟活生生的歷史可比書上的文字有趣多了，不是嗎？