La tablilla que cada noche devuelve la vida a los 'huéspedes' del Museo Americano de Historia Natural ha empezado a deteriorarse, y la única forma de restaurarla parece estar en el Museo Británico. Larry Daley, vigilante nocturno del museo neoyorquino, decide emprender un viaje a Londres para intentar salvar a sus amigos. Shawn Levy es el encargado de dirigir (como ya había hecho con las dos entregas anteriores) "Noche en el museo: El secreto del Faraón", tercera película de esta famosa franquicia de comedia y aventuras. En esta ocasión, la trama lleva a sus protagonistas hasta Londres, donde intentan encontrar ayuda para devolverle el poder a la tablilla del faraón Ahkmenrah, el objeto mágico que permite a las estatuas del Museo Americano de Historia Natural de Nueva York cobrar vida cada noche.