세계를 정복하려는 이집트 악마군단의 부활을 막아라!
영화 <박물관이 살아있다>가 대히트를 치자 3년 뒤인 2009년 <박물관이 살아있다 2>(Night At The Museum 2: Battle Of The Smithsonian)가 제작되었다. 전편은 무대가 미국 자연사박물관이었지만, 이번에는 워싱턴에 있는 스미소니안 박물관으로 바뀌었다.
랠리는 야간 경비원의 경력을 바탕으로 경비회사를 차렸다. 그리고 그 회사는 아주 순조롭게 발전하여 전작에서는 알바 경비원이었던 랠리는 이제 완전히 어엿한 사장으로 활동하고 있다. 어느 날 랠리는 오랜만에 자연사 박물관을 방문하였다. 자연사 박물관은 현재 리뉴얼하는 도중이라 전시물의 반 정도를 스미소니안 박물관의 보관창고로 보낸다고 한다. 그 이야기를 들은 랠리는 밤이 오기를 기다려 다시 움직이기 시작한 전시물들과 만났다.
그들은 자신들이 보관창고로 가는 것을 납득하지 못하였지만, 그렇다고 해서 랠리가 어떻게 손을 쓸 수 있는 방법도 없었다. 별수 없이 그들은 스미소미언 박물관으로 보내졌다. 그리고 생명을 주는 마법의 석판도 함께 스미소니언 박물관으로 이동되었다. 그리하여 스미소니언 박물관에 전시되고 있는 대량의 전시물도 움직이기 시작하였다.
그런데 예기치 않은 사고가 일어났다. 스미소니언 박물관에 있는 카문라라는 전시물이 석판의 힘을 이용하여 세계정복을 획책하고 있는 것이었다. 카문라는 고대 이집트의 왕이었다. 이 사실을 두고 볼 수 없어 랠리는 스미소니언 박물관을 향해 떠난다.
그날 밤이 되자 전시물들은 다시 움직이기 시작하였다. 그러나 랠리가 카문라를 막으려고 하였지만, 도리어 카문라에게 잡혀버리고 만다. 랠리를 구하기 위해 전시물 친구들은 보관창고로부터 탈출을 도모하지만, 맥없이 감시꾼에게 잡혀버린다. 드디어 카문라가 석판을 손에 넣었다. 그러나 석판의 힘을 이용하기 위해서는 암호를 해독하지 않으면 안 된다. 카문라는 잡은 랠리의 동료들을 인질로 랠리에게 암호를 풀도록 압박한다. 이 암호를 풀기 위해서는 우수한 두뇌를 가진 인물에게 부탁하여야 한다고 생각한 랠리는 아인슈타인 박사를 찾는다. 아인슈타인 박사는 암호는 원주율, 즉, 3.141592일 것이라고 알려준다.
랠리는 암호를 카문라에게 전해준다. 카문라는 세계정복을 위하여 석판의 맹세를 사용하여 지옥의 문으로부터 악의 군단을 부활시키려 하고 있다. 암호가 입력되어 석판의 힘이 해소되었다. 그리고 카문라에게 악의 군단이 나타난다. 랠리는 낙담하여 어찌할 바를 모르고 있다. 그러나 그런 그의 앞에 하나의 전시물이 나타난다. 그것은 거대한 링컨의 석상이었다. 링컨 석상은 그 큰 몸으로 악의 군단을 모두 물리쳐버린다.
이미 자신에게 도전할 적은 없다고 우쭐대던 카문라는 갑자기 일어난 이 사태에 어쩔 줄을 모른다. 그래서 분노에 차 랠리를 죽이려 한다. 그러나 이곳엔 랠리를 좋아하는 동료들이 많아, 그들이 가만히 보고 있지 않다. 더욱이 자연사박물관 전시물뿐만 아니라 스미소니안 박물관의 전시물도 나타나 박물관 안에서 난전이 벌어진다. 이 싸움을 끝낸 것도 역시 석판이었다. 다시 한번 석상을 기동시켜 지옥의 문을 열었다. 그리고 카문라는 그 지옥의 문에 빨려 들어가 소멸해 버렸다.
스미소니안 박물관의 대모험 속에 랠리는 아멜리아라는 여성 파일롯 전시물과 알게 되었다. 그녀는 호기심에 가득 찬 매우 명랑한 여성이었다. 그런 아멜리아에게 랠리는 점차 마음이 빼앗겼다. 한편 아멜리아도 랠리에게 사랑을 느끼게 되었다. 그러나 랠리와는 달리 아멜리아는 어디까지나 전시물이다. 햇빛을 받으면 석상이 되는 그녀로서는 랠리와 함께 될 수가 없다. 아멜리라는 랠리와 자연사 박물관의 전시물들을 자연사 박물관까지 보내준다.
집에 돌아온 랠리는 자신의 회사를 매각하고 그 돈을 자연사 박물관에 기부한다. 그에 대한 단 하나의 조건은 현재의 전시물을 그대로 두는 것이었다. 그리고 자연사 박물관은 새로운 시도를 하였다. 그것은 야간에 움직이는 전시물들 스스로가 가이드 역할을 하는 것이었다. 관람객들은 그것이 CG라고 생각하였지만, 그 시도는 대성공이었다. 자연사 박물관에는 매일 밤 많은 관람객이 찾아온다. 그러던 어느 날 랠리는 관람객 가운데서 아멜리아와 꼭 닮은 여성을 발견한다. 랠리는 자신해서 그녀의 가이드 역을 맡아 둘이서 함께 자연사 박물관 탐험을 시작한다.