남미 탐험 중인 챌린저 교수는 선사 시대 익룡이라고 주장하는 동물을 쏘아 올린다. 영국으로 돌아온 후, 동료인 섬머리 교수와 대부분의 과학계는 이를 사기극으로 치부한다. 하지만 야심찬 사냥꾼이자 바람둥이인 존 록스턴과 기자 에드워드 멀론은 진실을 밝히기 위한 임무를 수행할 준비가 되어 있다. 챌린저, 섬머리, 록스턴, 멀론은 선사 시대 생명체를 찾아 브라질 고원으로 떠난다.