Physikstudent Stillman (Asa Butterfield) ist genial und ihm steht eine große Zukunft bevor. Doch als seine Freundin Debbie (Sophie Turner) mit ihm Schluss macht, bricht seine komplette Welt zusammen und er hat nichts anderes mehr im Kopf, als wieder mit ihr zusammen zu kommen. Und als Genie hat er die Chance, all die Fehler zu korrigieren, die ihm während ihrer Beziehung unterlaufen sind. Denn er kann eine Zeitmaschine bauen, mit der Schlüsselmomente ihrer Partnerschaft besuchen will, an denen er sich hätte anders verhalten sollen. So will er noch einmal zu dem Moment reisen, als sie ihn und seinen besten Freund Evan (Skyler Gisando) in einem Restaurant bediente.

Rusty Griswold kommt ganz nach seinem Vater. Um den Familienzusammenhalt zu stärken, möchte er gemeinsam mit seiner Frau Debbie und ihren beiden Söhnen Jack und Kevin einen spaßigen Ferienausflug unternehmen. Ziel der langen Reise ist der beliebte Familien-Freizeitpark Walley World. Dorthin hat Rusty schon 30 Jahre zuvor als Kind eine ebenso chaotische wie unvergessliche Reise mit seinen Eltern unternommen. Und auch diesmal läuft so gut wie nichts nach Plan. Während die Griswolds von einer unglücklichen Panne zur nächsten stolpern und dabei auch an einem Besuch bei Rustys Schwester Audrey und ihrem unerträglich erfolgreichen Mann Stone nicht vorbeikommen, wird es immer fraglicher, ob sie ihr Urlaubsziel tatsächlich noch erreichen werden.