Après la cérémonie du nouveau planétarium de New York, Larry Daley, le gardien de musée le plus survolté de la ville, remarque que la tablette d'Ahkmenrah, qui permet de réveiller les créatures du musée, commence à fortement s'oxyder et affaiblit du même coup les personnages des différentes expositions. Afin d'élucider ce mystère, Larry embarque pour Londres avec Akhmenrah, le président Roosevelt, Attila, ou encore Jedediah, afin de rencontrer le père du pharaon au British Museum et découvrir un moyen d'arrêter l'altération de la tablette.

Peu de surprises à constater dans La Nuit au Musée : Le Secret des Pharaons. La recette commence sérieusement à s'épuiser, et si les deux premiers films de cette populaire série étaient amusants et imaginatifs, cet ultime épisode demeure assez pauvre sur le plan comique. Pour un film qui repose autant sur les effets spéciaux, on assiste à un spectaculaire manque d'imagination visuelle. Notez que ce long métrage marque la dernière apparition de Robin Williams, qui reprend humblement son rôle de Théodore Roosevelt en arrière-plan.