Koira elää Manhattanilla ja on tympääntynyt olemaan yksin. Hän päättää rakentaa itselleen robotin seurakseen. Heidän ystävyytensä kukoistaa, ja kaksikosta tulee erottamaton. Eräänä kesäyönä Koiran on kuitenkin suureksi surukseen hylättävä Robotti hiekkarannalle. Kohtaavatko he enää ikinä?
Herra Peabody on keksijä, tiedemies ja nero - ja sattumalta myös koira. Hän lähtee poikansa Shermanin kanssa uskomattomalle aikamatkalle historiaan. Yhtäkkiä heillä on pelastettavanaan koko tulevaisuus.