南米への探検中、チャレンジャー教授は、先史時代の翼竜だと主張する生物を撃ち落とす。イギリスに帰国すると、同僚のサマーリー教授や科学界の大多数は、これをでっち上げだと一蹴する。しかし、野心的で女たらしの狩人ジョン・ロクストンとジャーナリストのエドワード・マローンは、真実を求めてこの任務に挑む覚悟を決める。チャレンジャー、サマーリー、ロクストン、マローンは、先史時代の生命を探してブラジルの高原へと旅立つ。