Il Professor Challenger, durante una spedizione in Sud America, abbatte un animale che sostiene essere uno pterosauro preistorico. Al suo ritorno in Inghilterra, il suo collega Professor Summerlee e la maggior parte della comunità scientifica lo liquidano come una bufala. Tuttavia, un ambizioso cacciatore e donnaiolo, John Roxton, e il giornalista Edward Malone sono disposti a intraprendere la missione per scoprire la verità. Challenger, Summerlee, Roxton e Malone partono per un altopiano brasiliano alla ricerca di vita preistorica.