坐落于上海陆家嘴的时空旅行社即将正式开业了。作为唯一一家有资质进行穿越时空旅行的机构，为了充分保证游客的安全，社长时太太准备了一次内部的试运行。他们选择了盛唐时期的长安作为目的地。没想到第一次旅行就出了岔子，他们因为一匹发了疯的骆驼，把长安的集市闹得天翻地覆，更糟糕的是，还打翻了进贡的荔枝马队。打翻贡品可不是开玩笑的。在仓皇逃跑中，诸葛天晓被遗落在了盛唐。诸葛天晓被怒气冲冲的唐朝居民抓住，正好碰上外出巡游的唐玄宗李隆基。诸葛天晓凭借自己的聪明智慧，假称自己是算命先生，博取了唐玄宗的欣赏，带入了皇宫。

但是诸葛天晓所谓的“预知未来”能力引起了正在策划谋反的安禄山的警觉。他决定除掉诸葛天晓。就在紧要关头，严丽和echo顺利到达唐朝救了诸葛天晓。他们还一起欣赏了杨贵妃的舞蹈，见识了李白现场作诗。但是安禄山的计划没有停止。更大的阴谋逼近了他们。安禄山和高力士合力向唐玄宗诬告诸葛天晓他们是突厥奸细。安禄山假意好心放走了他们，却暗自安排了杀手在半路堵截他们。最终他们摆脱了安禄山的追杀，而帕爷巧妙地将时光号伪装成龙船，在唐朝人面前不穿帮地接走了诸葛天晓他们，顺利回到了未来。

两位英国官方人员来到时空旅行社，他们是为了完成一个政府支持的生物科研项目，需要到8世纪的英国购买两头华氏绵羊。当旅行社带他们来到目的地的时候，却不料遭遇了维京海盗的劫掠。海盗抢走了旅游客，为了救旅游客，echo也上了海盗船，一同成为了海盗的人质。严丽遭遇了一个维京海盗哈弗旦，她夺取了对方的剑。诸葛天晓经过考证发现这个哈弗旦以后会成为维京海盗的首领。他们根据哈弗旦的墓穴位置确认了维京海盗的老巢。

另一边，echo为了拖延时间，谎称自己是东方王子，却不料获得了长相难看的维京海盗首领女儿的芳心。Echo不得不面对被逼婚的尴尬场景。哈弗旦坚称自己的剑是被女武神抢走的事情受到了其他海盗的嘲笑。非常不甘心。严丽、诸葛天晓和男游客顺利到达维京海盗的老巢，顺利潜入。郁郁寡欢的哈弗旦正好发现了英国男游客，将他带到了维京海盗首领的面前，让他为自己证实女武神的存在。懦弱的英国男游客把穿越时空旅行的事情和盘托出。维京海盗们当然不明白。而echo的王子谎言自然也受到了揭穿。盛怒的维京海盗首领将echo、英国男女游客绑在海水里，让他们接受传说中哈哈那女神的验证。而严丽以女武神形象适时出现，引开了海盗。让诸葛天晓得以救出了大家。

旅行社准备开设恐龙路线。古生物学家（同时也是帕爷的侄女）妮妮和他们一起去白垩纪调研。结果一下时光号就遭到了恐龙的围袭。帕爷遭到袭击，摔落在地上。时光号则载着一头恐龙自动飞回了现代。帕爷被迫和echo他们开始了在白垩纪的探险。在被恐龙追逐的过程中，帕爷和echo同时爬上了一棵树，结果树木在他们重量下折断，他们落入了河流中，与严丽、妮妮、诸葛天晓他们失散了。一路上帕爷和echo闹出了不少笑话，顺便他们拯救了一头小三角龙。严丽、诸葛天晓和妮妮为了找回他们，也沿着河流找下去。晚间留宿的时候，严丽发现了远处人类炊烟的痕迹。严丽以为是帕爷他们的。结果第二天一早，严丽他们就和帕爷、echo重逢了，他们这才明白那个炊烟的痕迹是另有人类所为。

严丽以为是帕爷他们的。结果第二天一早，严丽他们就和帕爷、echo重逢了，他们这才明白那个炊烟的痕迹是另有人类所为。出于维护历史完整的责任感，严丽率领大家前去炊烟的地方一看究竟。不料在那里他们遭到了翼龙的恐怖袭击。关键时刻，小三角龙的父母领着三角龙群过来，给他们提供了足够的庇护。但严丽还是遇险，被翼龙叼到了巢穴中。正在她差点被攻击的关键时刻，洞穴一个神秘人物救了她。严丽无意拿走了神秘人物的信物。神秘人物救了严丽之后，匆匆逃走。留给严丽无限的疑问。回到旅行社之后，时太太发现这正是她失踪已久的丈夫的信物。

一个过气的女演员泽塔第二次要求去文艺复兴时期。不明就里的严丽、echo和诸葛天晓只好陪着这位难缠的、一直假装高傲的主顾二度来到文艺复兴时期的佛罗伦萨。但显然泽塔的目的并不单纯。趁严丽和诸葛天晓欣赏米开朗基罗新作大卫的落成仪式的时候，她和几个坏人做了某种交易。闲逛的echo碰巧撞到了蒙娜丽莎的原型丽莎。因为和丽莎的交谈，他引起了丽莎老公佛朗西斯的妒忌和攻击，正闹得不可开交的时候，两个坏人出现，打晕了佛朗西斯和echo，绑走了丽莎。

Echo被大家当成了绑匪的同伙给抓了起来。严丽通过达芬奇出面救出了echo。然而实际上Echo却被达芬奇当成了实验自己新发明的小白鼠，一会飞上天，一会落到河里，受尽了磨难。另一边，对严丽不满的泽塔又出钱指示坏人绑架严丽。原来丽莎也是她绑架的，她妄图取代蒙娜丽莎成为卢浮宫万众敬仰的传世画作。但是严丽和诸葛天晓摆平了坏人，同时救出了被绑架的丽莎。而自以为得意的泽塔被从空中落下的echo砸了个正着。严丽他们使用了记忆枪恢复了历史应有的原貌。最后将这个居心不良的泽塔小姐移交给了国际刑警。

旅行社接待了史上最难缠的游客——格罗派克一家。这个来自法国的一家门总是不听旅行社的指挥，自作主张。格罗派克先生和太太主意多多，而他们的儿子从来只知道吐泡泡糖，一句话都没有。而且他们非要去中世纪找格罗派克先生所谓的太太太爷马瓦圣骑士。运气比较好的是，他们一来到中世纪就碰到了骑士比赛。但是格罗派克一家也没什么心思看比赛。格罗派克先生溜掉想去私会他的太太太爷爷马瓦圣骑士，却无意撞见了马瓦圣出钱让坏人绑架自己的比赛对手巴吉特骑士。

而吃货格罗派克太太到处去找现代食品，闹出了很多笑话。她不顾诸葛天晓的阻止，居然强抢了贵族女士的轿子，在纠纷中格罗派克太太居然使用了现代物品喷雾剂，被中世纪的人当成了巫婆。在寻找格罗派克先生的过程中，严丽和马瓦圣骑士发生了冲突。她无意闯入了巴吉特的帐篷。机缘巧合之下，她顶替了被绑架的巴吉特骑士，和马瓦圣骑士来了一场正当决斗。本来想不战自胜的马瓦圣被严丽狠揍了一顿。恼火的他正在休息的时候碰到了不请自来的格罗派克先生。格罗派克先生想讨好马瓦圣，获取一些经济利益。但他放出拍下的坏人绑架巴吉特骑士的经过的照片的时候，惊恐万分的马瓦圣认定他是个巫师。另外一边，echo领着格罗派克儿子泡泡参加了农会，泡泡吐泡泡糖的时候也被当成了巫师。一家三口戏剧的重逢了，但是是被当做巫师绑在了火刑台上。关键时刻，echo使出妙计，他们成功从中世纪逃脱。

时空旅行社接待了一个大顾客，就是来自于意大利电视台的著名主持人戴安娜。戴安娜准备给她的栏目《疯狂历史》来一期马可波罗主题。她表示尊重时空旅行社以及国际时空法的规定，不会跟马可波罗发生近距离的解除。结果他们一来到元朝时期的蒙古草原。戴安娜就偷取了严丽的记忆枪。她用记忆枪击中了严丽、echo和诸葛天晓，摆脱了他们的阻挠。她跑入马可波罗换马的驿站，伪装成商队被袭击后的外国女人。为她外貌所吸引的马可波罗立即将她加入了自己的马队。他们一路来到了上都。

因为马可波罗的特殊身份，戴安娜得以顺利进入了上都大汗的宫殿内。她故伎重演偷取了马可波罗的通行牌，打算靠这个给大汗宫殿来一次全景游览。没想到她一举一动早就落入了忽必烈大汗密探的眼睛里。

诸葛天晓激动地迎来了这次的旅客，原来是他崇拜已久的教授哈哥顿。哈哥顿以研究印度近代建筑尤其是宫殿建筑为名。诸葛天晓本以为哈哥顿教授认识自己，结果没想到哈哥顿教授完全搞不清楚他的名字。哈哥顿教授非常急迫地来到1884年的印度迪瓦里。他们一到印度就碰上了一起暗杀团的阴谋活动。严丽成功挫败了暗杀团，救出了一个老人杰瑟克。他们在杰瑟克家留宿一晚，第二天一早受到迪瓦里国王的邀请成功进入了迪瓦里宫殿。但迪瓦里国王似乎另有隐情，他很注意严丽。

诸葛天晓和哈哥顿教授游览的宫殿的时候，被教授甩开了。他发现教授开启了宫殿的一条密道。诸葛天晓随后也进入了密道，他这才发现哈哥顿教授真正的目的不是研究历史上被火灾毁灭的迪瓦里宫殿，而是偷取地宫女神像上的宝石。诸葛天晓为了阻止他起了争执。同时严丽也被迪瓦里国王催眠。而没来宫殿的echo则被暗杀团偷袭绑架到了地宫中。大家又戏剧地重聚在一起。这时诸葛天晓才发现原来所谓的迪瓦里国王就是邪恶暗杀团的首领。跟随echo悄悄来的印度女孩为了救出他们，点燃了地宫中的帷幔。历史正在上演。此时，跟随印度女孩留下记号赶来救人的印度村民也到了。大事不妙的国王仓皇逃走，最后被愤怒的村民捉住。而居心叵测的哈哥顿教授也受到了严丽他们的控制，他将因企图盗取历史文物罪受到惩罚。

诸葛天晓的爷爷老诸葛来到了旅行社，原来他作为水利考古专家，获得了一次到明朝时期三峡免费时空旅游的奖励。诸葛天晓对爷爷的到来非常高兴。不过老诸葛总是一直唠叨诸葛天晓的终身大事。每次诸葛天晓都欲言又止。一行人来到完全原生态的三峡，被其壮丽非凡的景观深深震撼。老诸葛提到也许他们可以碰到他们的祖先诸葛伟，这个祖先就是生活在三峡，后来考取了功名才使得诸葛家族蒸蒸日上。但是三峡并不平静。很快，一群水贼的逼近严重扰乱了他们的旅行。他们所乘的船被烧毁，行李都被水贼抢走，echo也受了伤。

他们在船夫阿伟的带领下来到荆州城。老诸葛得以认识了荆州知府高路。两人闲聊中竟然定下了诸葛天晓和知府千金玉莲的终身大事。诸葛天晓对爷爷的荒唐行为非常愤怒。而实际上玉莲和船夫阿伟深深相爱，但遭到了高路的严重反对。不愿同意被包办婚姻大事的玉莲和阿伟私奔，没想到半路被水贼劫走。Echo和严丽巧妙地利用现代产品记忆枪寻找到了水贼老巢，救出了玉莲，并抹去了所有人的记忆。他们将打败水贼的荣誉给了什么都不记得的阿伟——实际上就是诸葛伟。诸葛伟因此获得了高路的认可，并准备考功名。老诸葛这才发现自己犯了严重的错误，差点拆散了祖先的婚姻。他愧疚万分。回到旅行社后，诸葛天晓向爷爷引见了自己的女朋友妮妮，一家人皆大欢喜。

为了纪念相爱一周年纪念日，布里奇和未婚夫预定了情人节去罗密欧与朱丽叶年代的维罗纳度假，遗憾的是，她被放鸽子了。悲痛欲绝的布里奇决定独自去完成这次伤心之旅。于是一行人来到了意大利维罗纳。在旅馆中，众人目睹了蒙特西和卡普莱两大家族的斗争。浪漫之都的甜蜜气息使得布里奇稍稍忘记了失恋的痛苦，然后罗密欧和朱丽叶的悲剧故事又使她变得哭哭啼啼。

大家发现了布里奇与罗密欧的恋情，为了不改变历史，众人决定离开维罗纳，疯狂的朱丽叶却想趁乱绑架布里奇。迫于无奈，严丽想出了办法，绑架了朱丽叶，并让罗密欧带着投奔他的布里奇来交换。罗密欧带着布里奇如约而至，他当场拒绝了布里奇，澄清了误会，罗密欧与朱丽叶的爱情传奇终于可以继续，可怜的布里奇又一次受到了沉重的打击。当她哭哭啼啼地坐着时光号回到现代时，惊喜的发现未婚夫马默正在旅行社等着她，原来，这一切的罪魁祸首只是因为堵车。

法国女石匠马丽在国际石匠大赛中获得了冠军，作为奖励，她获得了一次前往法国中世纪大教堂年代观摩巴黎圣母院的旅行机会。时光号降落时候的冲击波影响了一个中世纪的人，使他失去了记忆。细心的马丽从这个人的工具包里发现了石匠的工具，于是大家来到了巴黎圣母院的工地上寻找他的身份之谜。果然，他是巴黎圣母院工地的小工吉姆。为了弥补对他的伤害，马丽和echo自愿留在工地上顶替吉姆工作，并试图帮助这个石匠恢复记忆！不久，他们就发现原来石匠吉姆一直都在受人追捕。追捕他的人接到了圣母院铁匠的通风报讯后前来捉拿吉姆，混乱中，严丽和诸葛天晓被打晕，吉姆失踪了。

为了不改变历史，严丽和echo火速赶往麦秆的草料仓库阻止他的罪行，他们发现麦秆装了整整一车火药来制造爆炸案。在打斗中，仓库着火，倒塌的屋顶砸倒了echo和严丽，麦秆拖着一车火药逃走了。阿弗莱德无意中发现自己闯了大祸，他赶到凡尔赛广场企图疏散人群，可是没有人相信他。关键时刻，echo和严丽及时赶到，拉走了火药车，阻止了灾难的发生。Echo和麦秆展开了激烈的搏斗，还意外搭上了热气球，最后，echo顺利脱险，而麦秆则摔死了，历史终于走上了正确的轨道。

难缠的格罗派克一家居然又一次中奖了，这次，他们选择的目的地是公元八世纪时期的波斯帝国。一路上，格罗派克太太不停絮叨着她的吸血鬼电视剧，令大家苦不堪言。然而在八世纪的阿拉伯地区，擅长讲故事的却受到大家的吹捧和尊重，正当大家津津有味地听着阿拉伯故事家讲“一千零一夜”的时候，格罗派克太太凭借她的吸血鬼故事鬼使神差般的被选美总管请进宫里去当故事家了。丢失爱人的克罗派克先生心急如焚，他决定孤身去闯皇宫救爱人，此时，一个号称有卖飞毯的神秘独眼人却把他带走了，严丽四处寻找她的游客，还被当成了小偷和格罗派克一起逃亡。格罗派克先生想试一试他为爱人准备的结婚十周年礼物，结果残酷的从半空中掉了下来。

这对麻烦夫妻的儿子也没让大家省心，泡泡以他高超的棋艺打败了城里最厉害的棋手，被选美总管带进宫里和哈里发弈棋。诸葛天晓和echo乘机以家属名义混进了宫里以伺机解救他的妈妈。泡泡果然不负众望，一举战胜了哈里发并获得了嘉奖，而Echo却鬼鬼祟祟地闯进了哈里发的后宫，被守卫发现并抓了起来。正当哈里发大发雷霆，想处以他死刑的时候，泡泡提出以“带着母亲和朋友安全离开”作为赢棋的奖励，哈里发无奈地答应了他。众人终于得以脱险，有惊无险地结束了这次旅行。

时太太非常高兴地迎来了她的又一名旅客——奥林匹克冠军巴蒂，他将要去古希腊的奥林匹克参观历史上最早的奥林匹克运动会。凑巧的是，严丽曾经在北京奥运会时做过巴蒂的保镖。久别重逢的巴蒂和严丽非常亲密，echo因此非常嫉妒。 在奥林匹克城，奥运冠军卡尔斯的马车冲撞到了严丽和巴蒂，巴蒂很生气，和他在街上打了起来，最后被奥林匹克裁判劝开了。Echo百般阻挠巴蒂和严丽亲密接触，这让严丽非常恼火，但echo是不会这么轻易罢休的。为了把巴蒂从严丽身边支开，echo特意安排了巴蒂去和卡尔斯赛跑。卡尔斯和巴蒂在比赛中冲撞了马蜂窝，两人被马蜂蛰得面目全非，巴蒂趁卡尔斯中毒晕倒的机会换了他的衣服，冒充希腊人参加比赛的机会，并且取得了胜利。

Echo无意中说出了事情的真想，严丽等人急忙赶到山上找人，最后却找到了浑身浮肿的巴蒂。在为他注射抗毒血清后，大家发现面前的人是卡尔斯，他们中了掉包计。卡尔斯冲向了运动场，并揭穿了巴蒂的冒充行为，巴蒂引起了公愤，严丽为了帮助巴蒂逃跑，被双双抓了起来，裁判决定第二天在宙斯神庙审判他们。第二天，诸葛天晓和ehco利用事先安排的马蜂窝制造了异常混乱，趁机救出了严丽和巴蒂，终于在最后一刻赶上了返程的时光号。巴蒂邀请严丽和他一起走，顾全大局的严丽拒绝了他的邀请，旅行社所有的人都松了一口气。

时太太打算录制一部史前纪录片作为广告，旅行社再次和妮妮合作（妮妮在之前第3集恐龙出现过，并在那集和诸葛天晓结缘），他们这次将去往欧洲北部拜访原始人尼安德特人。帕爷非常担心侄女的安全，千叮咛万嘱咐要echo帮忙照顾好她。众人乘坐时光号来到了几万年前的德国尼安德特河谷。刚下船，他们就遭遇了象群的冲击，echo舍身保护了妮妮。他们跟踪尼安德特人并目睹了一次充满人情味的史前葬礼。到了晚上休息的时候，严丽让大家检查自己的记忆枪，echo的记忆枪不见了，小诸葛和严丽严厉批评了他。第二天，大家发现了echo留下的字条，他半夜去寻枪了。

妮妮说出了真相，原来echo替她背了黑锅，大家后悔莫及，决定原路返回去找他。Echo找到了记忆枪，不幸的是，枪被尼安德特人捡走了。严丽等人在寻找echo的途中，用记忆枪驱赶了狮子，救了尼安德特女子罗娜，罗娜回到了营地，发现了族人捡回来的记忆枪，非常好奇，结果却把自己打晕了。族人们丢弃了不详的武器，正打算埋葬死者时，她却死而复生了，惊恐万分的族人们视她为恶魔，开始驱逐并追打她。Echo终于寻到了记忆枪，并与严丽等汇合。为了拯救被驱逐的罗娜，社员们使用记忆枪消除了所有尼安德特人的记忆，保持了历史的原貌。

帕爷为时光号安装了新的落地系统，可以让飞船不触碰地面而直接接送客人。为了验证系统，旅行社又将开始一次试运行，经过谈判，时太太答应让三人免费去古罗马度假一周，于是众人便欢天喜地的出发了。三人在古罗马开始了愉快的旅行，诸葛天晓还获得了一枚当时的统治者凯撒分发的钱币。当他们经过奴隶交易市场时，意外发现了被当成奴隶叫卖的帕爷。原来，不靠谱的落地系统在放下严丽等人后出现了意外，帕爷从飞船中跌落，被人抓住沦为了奴隶。三人眼睁睁地看着帕爷被一位富家千金买走，严丽设计绑架了那个女孩用来交换帕爷，却发现原来她就是凯撒的千金朱莉。

诸葛天晓非常担心这会引起一场政治暴动。为了尽快救出帕爷，echo亲自带着朱莉的项链亲自找到凯撒，与他相约晚上在罗马广场的神坛换人。朱莉企图逃跑却不慎掉落了水中，echo救起了她，严丽告诉她这次绑架的目的只是为了换回自己的朋友，这让朱莉很迷茫。凯撒表面答应了echo的交换条件，暗中却安排了大量的弓箭手伺机抓人。帕爷终于和朋友们团聚了，可是他们却遭到了弓箭手的袭击，明白真相的朱莉挺身而出，带领大家从下水道逃走。顺利逃出后，大家却不知道时光号还能不能准时抵达，而这时，他们发现凯撒弓箭手已经追了上来。正当大家打算拼死一战的时候，时太太驾着时光号即使出现，众人有惊无险地逃过了一劫。

哥伦布的大航海名单中只有87个成员的名字，船员的后代艾蒙打算通过时空旅行去为他的祖先正名。严丽认为这样的旅行毫无意义，但诸葛天晓则持不同意见，经过一番争论后，这次旅行被批准了。他们抵达了西班牙帕洛斯港后，找到了哥伦布的船队，还发现了艾蒙的祖先，令艾蒙沮丧的是，他发现他的祖先竟然是个逃兵。Echo在晚上上厕所时，意外发现艾蒙的祖先和心爱的情人私奔了。第二天，在船队出发前的点名中，艾蒙的祖先没有出现。艾蒙一时冲动，冒充海员顶替祖先上了船，旅行社只好返程再做打算。

第二次出发后，严丽一行赶到了美洲大陆，找到了哥伦布的团队和他的成员，却没有看到艾蒙。他们从一名士兵的口中得知艾蒙为了自保，向哥伦布透露了不少未来将要发生的“预言”，却被当成间谍关押了起来。Echo发现圣玛利亚号正在升锚，诸葛天晓突然记起来哥伦布的船将在那天沉没入海。哥伦布发现了异常，所有的船员们都全力以赴地去救援船上的物资，严丽和echo趁乱潜入船上，将被关押的艾蒙救出。哥伦布想起了艾蒙的预言，领悟到他不是一个寻常人，而严丽担心的是哥伦布知道了太多未来的秘密，于是趁机将哥伦布引入丛林中，成功消除了了哥伦布的记忆。众人搭上时光号，顺利回到了现代。

自从时先生在某次穿越的过程中失踪后，时太太日夜担心他的安危。诸葛天晓通过对历史数据的检测，发现并成功破解了时先生在古埃及留下的隐秘记号。于是，为了救回时先生，旅行社的成员们展开了一次古埃及之旅。他们装扮成神职人员和侍卫来到了公元1235年的古埃及底比斯，却眼睁睁地看着时先生被绑匪带走。众人一路追赶却还是没有找到，正当大家以为跟丢了的时候，机智过人的诸葛天晓从那些人身上的浓重泡碱味顺利锁定了他们的位置，还意外地救出了被绑成木乃伊装在棺材里的大祭司。

诸葛天晓成功做出了大祭司的考题，获得了他的信任。在大祭司的带领下，他们来到了阿蒙神庙，发现了大量珍贵的纸莎草文卷，也找到了被要挟的时先生。在打斗中，诸葛天晓呼叫时先生求救，愤怒的大祭司以为他们都是一伙的，于是他打开了安全系统。神庙即将被沙子埋毁。严丽等人奋力赶来救下了受伤的诸葛天晓，时先生又一次被带走。Echo奋力追赶，却仍然与之失之交臂，并亲眼目睹时先生被匪徒挟持着乘坐时光号离开。众人沮丧地回到了现代，诸葛天晓道出了绑匪抓时先生的真正目的：为了寻找托特宝典并一统世界。众人发誓一定要救出时先生，而时太太则认为只要他健康地活着就行了。Echo为时太太捎来了时先生的真情告白，令时太太唏嘘落泪，感动不已。

严丽无意发现诸葛天晓、echo和帕爷似乎在密谋着什么。她好奇之下，跟着诸葛天晓、echo和帕爷来到了一个完全不知道的地方——实际上是加勒比海。但是巨大的海浪声淹没了她呼喊echo他们的声音。诸葛天晓、echo和帕爷伪装成加勒比的海盗，混入了乌龟岛上的海盗村。他们此行的目的地是乌龟岛上岩石堡垒密道中的珍宝。他们堕落了吗？他们顺利找到了密道，将珠宝装在了倒空的火药桶中。不幸落在海中的严丽被一些海盗打捞了上来，作为了海盗村中的奴隶。严丽趁劳作的时候悄悄溜了出来，准备去找echo他们会合。此时海盗们正策划着新的远航抢劫计划。

想趁乱运出珍宝的诸葛天晓、echo和帕爷不幸被识破。再次假冒算命先生的诸葛天晓却被以残酷著名的海盗头目欧拉奈当成奸细抓了起来。帕爷也身陷囹圄。只有echo逃脱，严丽顺利和他会合。他们合计了一下。为了不让海盗们识破，echo只得男扮女装，结果受到了众多海盗的爱慕之情。他们先救出地牢中的帕爷，然后在海盗们喝的朗姆酒里掺入了火药，使得海盗们腹泻难忍。趁这个混乱，他们救出了诸葛天晓。时太太则开着时光号过来接应了他们。时太太也好，还是帕爷、echo或者诸葛天晓也好，看到严丽都很尴尬。在严丽质问下，他们说出真相。原来他们是为了为地震灾区建造希望小学才这么做的。最后严丽原谅了他们。

诸葛天晓再次发现了时先生留在历史中的讯息和一张照片，这次是在19世纪的伦敦水晶宫。虽然时先生警示大家不要去营救，但是为了救人，他们再次出发了，不过还搭载了一个客人——侦探迷爱德华。Echo一时失语说时先生是一个重要的嫌疑犯，这引起了爱德华的重大兴趣。在水晶宫，他们遭到了之前埃及之行中遇到的绑匪的追杀，当他发现原来时先生并不是什么嫌疑犯之后，他有种上当受骗的感觉。他们逃到了尚未竣工的伦敦塔桥，走投无路的爱德华却被当成了福尔摩斯受到了大家的追捧。经过一番斗智斗勇，严丽等人成功解救了时先生，诸葛天晓却被匪徒抓走了。

在图书馆，时先生说出了被挟持的真相，原来，他在一次时空旅行中发现了第二条时空通道，于是时光号改变了初始轨道，降落的时候还遭遇了一场火灾，然后就失去了意识。等他醒来后，他发现自己被挟持了，那些匪徒绑架了时太太的一位祖先并威胁时先生为他们服务，时先生被迫妥协。 为了解救诸葛天晓，Echo和爱德华赶到了匪徒的巢穴，却没能将时先生带回到现在，而是眼睁睁地看着他又一次穿越了。细心的诸葛天晓通过匪徒收音机里播放的磁带歌声发现了一些蛛丝马迹，并找到了时先生将被挟持去的年代。大家回到了时空旅行社，新的一次营救行动又在酝酿中……

法国女石匠马丽在国际石匠大赛中获得了冠军，作为奖励，她获得了一次前往法国中世纪大教堂年代观摩巴黎圣母院的旅行机会。时光号降落时候的冲击波影响了一个中世纪的人，使他失去了记忆。细心的马丽从这个人的工具包里发现了石匠的工具，于是大家来到了巴黎圣母院的工地上寻找他的身份之谜。果然，他是巴黎圣母院工地的小工吉姆。为了弥补对他的伤害，马丽和echo自愿留在工地上顶替吉姆工作，并试图帮助这个石匠恢复记忆！不久，他们就发现原来石匠吉姆一直都在受人追捕。追捕他的人接到了圣母院铁匠的通风报讯后前来捉拿吉姆，混乱中，严丽和诸葛天晓被打晕，吉姆失踪了。

马丽偶然发现铁匠手上的记忆枪，发现事情不妙，于是叫来了echo一起找到了严丽和诸葛天晓。严丽等人从铁匠的口中得知，吉姆的真实身份是一个逃跑的农奴，而他的主人拉胡尔正在疯狂追捕他。于是众人让铁匠带路前往拉胡尔的巢穴。在那里，他们救出了许多被困的农奴们，并根据农奴们提供的情报前往圣母院的地穴中寻找吉姆。在惊慌的逃亡中，受尽惊吓的吉姆突然恢复了记忆，他想起了一切，恐惧使他误以为严丽等人是魔鬼派来害他的，而此时，拉胡尔也气势汹汹而来。在圣母院的工地上，经过一番斗智斗勇，严丽和echo终于打败了拉胡尔，解救了吉姆。幸运的是，吉姆已经在圣母院工地工作满了一年零一天，根据教会的规定，他终于成为了一个自由人！吉姆的师傅愿意继续收他作学徒，这样的结局让大家很满意。而中世纪的人们对于建造大教堂的无私虔诚和默默奉献的精神深深感动到了大家。

曾在第二集出现过的切斯特又来了，他现在已经不是英国的一个小官，而是联合国一个时空署的监管专员。由于在所有的官员中只有他有时空旅行的经验，所以他被派去西非的明珠——廷巴克图，任务是潜入廷巴克图的图书馆了解一些珍贵的历史资料。虽然大家都不愿意被这个难缠的家伙所领导，但是也无可奈何。时光号降落之后，帕爷很凑巧地拯救了一个差点溺水的孩子。时光号飞走了，帕爷被留了下来。经过了解，他们所救的男孩是一个小国的幼小国王尼卡，尼卡即将前往廷巴克图拜见曼沙国王揭露叔叔篡夺王位的罪名，虽然切斯特极力反对，但终究寡不敌众，帕爷带头让尼卡加入了队伍，一同前往廷巴克图。在廷巴克图，曼沙国王对于各位旅行者见义勇为的行为给予了表彰，作为奖励，切斯特等人获准参观图书馆。可是，为了夺回尼卡的王位，帕爷被迫和巴利的第一武士昆比武。在记忆枪的帮助下，他打赢了昆。

尼卡的叔叔巴利企图贿赂echo让他们放弃帮助小国王，遭到拒绝后，他收买了图书馆的看守，并偷偷地将珍贵的曼得宪章藏进了切斯特的包里。参观完图书馆后，众人来到了一家小旅馆的屋顶休息。第二天，却遭到了卫兵的搜查，并在切斯特的包里找出了曼得宪章。众人背上了窃贼的罪名而被抓，严丽和echo乘乱逃跑去追查事情的真想。经过细心分析和追踪，他们终于找到了关键证人——图书馆的看守，在关键时刻及时赶到了国王曼沙面前，揭穿了巴利的罪行，为大家洗脱了罪名。小尼卡终于夺回了属于他的王位，而切斯特也圆满完成了任务。

时光号在前往塔希提的时空旅行中没有能顺利返回，时太太认为最大的可能性是时光号的能量水晶消耗完了，为了将社旅行的成员从过去拯救回来，因为感冒而没有过去的echo不得不担当重任——搭乘时光号一代带着新的水晶能量石去救他们回来。旋转模式启动的时光号一代把echo弄得晕头转向，虽然他终于抵达了塔希提，却因体力不支而晕倒了。当他醒来后，他发现这里就像天堂一样。他受到了当地土著们贵宾般的对待，所有人都安然无恙，帕爷和诸葛天晓甚至有些乐不思蜀，还有他们的客人罗伯特则爱上了当地的纹身艺术，只有严丽闷闷不乐，因为在当地，女性受到了严重的不平等对待。

让她更沮丧的是，echo带来的能量水晶却不翼而飞了。为了找到能量水晶，严丽闯入了当地人祭祀的房间，险些惹来杀身之祸，可是土著们没有追究她的责任。大家对土著们热情的款待既欢喜又怀疑，罗伯特推断出土著是为了把他们养肥然后吃掉，于是众人决定逃跑。这时候，流浪艺人的突然来访使大家明白土著热情招待他们的真正原因——把他们作为商品来交换生活物资。在篝火晚会上，echo等人载歌载舞，掩护严丽和诸葛天晓去偷了独木船，最后终于逃离了塔希提岛，并且摆脱了土著们的追捕，成功坐上了时光号，从失落的天堂回到了现代。

争斗中，echo假发脱落引起恐慌，他趁机逃脱，并与严丽等汇合。Echo带来了三船的纸条，大家终于明白了三船穿越回来的真实目的。次日，他们守在白鹭悬崖，目睹了三船教授与足利义元的决斗，echo解决了足利的埋伏，正当三船打算杀死足利时，严丽阻止了他，并带他偷偷去看了自己的先人。三船终于明白自己的复仇行为可能会危及到自己祖先的姓名，他放弃了复仇的念头，等待他的将是时空安全处的惩罚。

这一次，时空旅行社的客人是三个青春活力的年轻女孩：凯蒂、莉莉和安妮。凯蒂是大富豪卡尔顿的千金，作为十八岁的生日礼物，她将和小伙伴们一起到二十世纪末的迪斯科时代去旅行。糟糕的是，时光号又发生了故障，它降落在了一片原始森林中，还彻底歇菜了。于是，echo负责照顾三个女孩，帕爷负责修理时光号，而严丽和诸葛天晓则分头出去打探周围环境和时代。结果，兴奋过头的echo一时疏忽，三个女孩被阿兹特克人抓走了，严丽投鼠忌器，也不得不束手就擒。她们被当成祭祀用的尊贵贡品带到了墨西哥城，而三个女孩却以为这是一场惊心设计的生日庆典，令严丽哭笑不得。

Echo和诸葛天晓跟着沿途的脚印和记号一路追踪，却不小心掉进了陷阱，成了一个小阿兹特克人西马波波卡的俘虏，西马只有抓到一个活的俘虏才能成为一名真正的战士，而echo则以死为威胁不肯屈服，经过讨价还价，西马带他们去了墨西哥城。当他们企图救出严丽和三个女孩的时候，自己也被抓住了。这时候，三个女孩才意识到这不是一场游戏。正当大家即将成为祭品被杀死的时刻，侥幸逃脱的严丽用爆炸装置炸毁了大堤坝，所有人趁乱逃了出来。而此时，帕爷终于修好了时光号。在密林深处，追来的阿兹特克人遭遇了西班牙征服者克尔特斯，众人终于得以脱险顺利搭上时光号返航，而阿兹特克的时代也即将终结了。

旅行社终于来了一位想去牛仔时代的美国西部的游客吉贝尔，这和牛仔迷echo的愿望不谋而合。Echo非常激动，让严丽和诸葛天晓都傻了眼。一行人来到了美国西部，没想到刚登上了火车就碰上了劫匪。什么都抢的劫匪却轻易放过了吉贝尔先生，这让严丽和诸葛天晓都很意外。但很快他们就知道是为什么。他们到达小镇阿比林发现到处都贴着通缉绰号野狼的劫匪的通缉令。而野狼和吉贝尔长得颇为相似。他们正想挽救的时候，吉贝尔却已经被当成野狼抓了起来。而和他在一起的echo则被当成抓住野狼的英雄。Echo因此“荣升”为牛仔警察并获得了勋章。这枚勋章却引起了一个牛仔杀手哈丁的嫉妒。

他捉弄echo并企图威胁他。幸亏严丽及时营救。而严丽也不太平。她为了救吉贝尔接近了警官比尔•伊克。伊克被她异国风情的外貌深深吸引，竟然提出了结婚。恼火的严丽只好远离他。Echo炫耀自己的警察身份趁夜准备救出吉贝尔，不想计划被前来找野狼算账的居民扰乱。严丽想出妙计，用怒奔的牛群赶走了居民。正当他们赶到火车站准备撤离的时候，被伊克无意撞见。严丽只好又用出记忆枪的招数。他们顺利回到现代。为了补偿这趟在监狱中度过旅行的吉贝尔先生，旅行社免费送他去想去的法国大革命时代。不过，他再次被当成了一个贵族，性命攸关。

Echo为了去路易十四火枪手时代时期的法国，串谋了自己的朋友瓜瓜来参加旅行，还偷偷地携带了武器。虽然严丽高度怀疑他们之间的关系，但得到了他们的坚决否认。抵达后，在小酒馆喝酒的时候，聒噪的瓜瓜和火枪手队长起了点小冲突，在echo的煽风点火下，瓜瓜拔出了武器嚷嚷着要和对方决斗。结果却触犯了当时的规定，瓜瓜被火枪手送进了巴士底狱坐牢。无可奈何的众人来到巴士底狱解救瓜瓜，正当营救计划即将成功的时候，一时好奇的诸葛天晓不小心放出了传说中路易十四双胞胎兄弟铁面人。铁面人逃走了，这意味着历史将有可能被改变！为了找回铁面人，严丽等人分两路分别寻找。

诸葛天晓和echo在贫民窟找到了他。铁面人希望投靠贫民窟的首领高斯特，受到了诸葛天晓的严正抗议。为了获得高斯特的信任，诸葛天晓和echo被要求完成一份投名状——做一次真正的小偷，并掩护同伴的盗窃行为。为了给严丽和瓜瓜抓回铁面人争取时间，他们不得不硬着头皮去做一回小偷。 在和严丽寻找铁面人的途中，瓜瓜一时兴奋说漏了嘴，使严丽知道了他和echo之间的“小阴谋”，正当她要追究的时候，铁面人出现了。他们一路跟踪高斯特和铁面人来到了贫民窟的老巢，经过一番斗智斗勇，他们终于打败了高斯特，把铁面人送回了巴士底狱，延续了正常的历史。

在大家矢志不渝的探索下，诸葛天晓终于推算出时太太的祖母被挟持的具体日期。为了保护时太太的祖母并救回时先生，他们准备破坏这场行动，由严丽假扮成时太太的祖母马琪以身诱敌，而帕爷、echo、诸葛天晓则负责跟踪和救人。时太太非常兴奋，亲自驾驶时光号送大家前往1955年的美国，不过她的驾驶技术让小伙伴们都惊呆了。热爱摇滚的Echo对这次旅行非常感兴趣，因为那是摇滚的黄金时期。他们顺利找到了马琪的住处并让严丽替代了她。歹徒们如时出现并把严丽带走了，帕爷等人一路跟踪到了一座电影制作公司。Echo和帕爷发现这件案子和他们的偶像霍华德休斯有关。另众人没想到的是，霍华德休斯和众匪徒带着严丽搭飞机离开了。正当大家六神无主的时候，echo推算出他们的目的地可能在内华达州的托诺帕.，诸葛天晓隐隐约约觉得他们可能与神秘的美国第52区有关。情急之下，他们抢了电影公司的直升飞机飞往内华达州。

而另一边，严丽被当成马琪关押在52区基地的牢房里，时先生被要挟制作时空穿梭机供美国开展国际斗争。机智的严丽设计逃出了牢房，顺利找到了时先生。并与及时赶到的帕爷等人顺利会合。众人用记忆枪镇住了追兵，却发现逃命的飞机已经损坏了，这时候，对穿越时空有浓厚兴趣的霍华德提出可以用私人飞机带他们出去，代价是把他带到未来去看看。严丽佯装答应他，但为了时空的安全性，最终没能让他如愿。时太太和时先生终于团聚了，他们将一起迎接未来的全新旅程。