本片以“父子探秘博物馆”为主线，讲述大头一家因“虚拟博物馆”计划游历全国各家博物馆，却意外发现这些文物可以在夜晚活动的真相，这些富有生命力的文物引发了许多令人哭笑不得的故事，于是大头和小头通过深入了解了文物背后的历史与情感，帮助它们完成心愿，让博物馆重新恢复秩序。例如，故事中父子二人会帮助三星堆青铜鸟找到属于自己的家；引导铜奔马和亚丑钺接纳真实的自己；帮助四羊方尊了解自己身世背后的家国情怀……