在纽约自然博物馆重新开张的盛大开幕式上，小保安赖瑞·戴利（本·斯蒂勒饰演）携手泰迪·罗斯福（罗宾·威廉姆斯饰演）策划了一场精彩的开幕演出。就在演出进行中之际，博物馆的伙伴们突然陷入混乱，让整个会场一片混乱。赖瑞发现复活黄金碑正在被绿色物质腐蚀，似乎导致了藏品们的疯狂行为。他深入研究后意识到黄金碑背后隐藏着未知的奥秘。为了阻止混乱的蔓延，他决定前往大英博物馆寻求法老王阿卡曼拉的父亲的帮助，而一群搞怪的藏品也跟随他一同前往。

在旅途中，他们遇到了圆桌骑士兰斯洛特爵士，并与屋大维等伙伴失散。这是一次久违的奇妙冒险，他们在夜幕下的大英博物馆展开了一段惊心动魄的旅程。心境的转变也使得这次冒险更加引人入胜。《博物馆奇妙夜3》作为《博物馆奇妙夜》系列的最终集，展现了男主在经历三年历练后的心境变化。

《博物馆奇妙夜3》的结尾情节中，赖瑞承担了夜晚表演失误的责任，让馆长继续留任。因为复活黄金碑留在大英博物馆，所以赖瑞离开后，历史博物馆的展品便不再复活。直到三年后黄金碑回来巡展，展品才再次复活。大英博物馆的门卫让馆长亲眼见证了展品的复活，而展品们则趁着这少有的复活之夜狂欢。

还有一些角色介绍。赖瑞·戴利是博物馆的夜间守卫，带领伙伴们前往伦敦复活黄金牌。泰迪·罗斯福是夜晚骑行者，大部分时间都坐在马背上，挥舞着剑，鼓舞众人。兰斯洛特爵士是亚瑟王领导的圆桌骑士中的传奇人物。还有一个疯狂的原始人角色赖赖，喜欢模仿赖瑞的言行举止。

在剧情中，因为黄金碑的流失，赖瑞老家的伙伴们无法再复活，这种失落感肯定很大。而且电影一开始就因为特效问题导致领导被裁，赖瑞承担了主要责任。最关键的是，他们还非法前往英国，损失了包括法老的儿子在内的两件展品。尽管他们成功逃脱了更多的责任追究，但大英博物馆里仍有很多损坏的物品。拉瑞最终成功当上了老师也算是一个不错的结局。