Moon Girl e Devil Dinosaur acompanha as aventuras da supergênia de 13 anos Lunella Lafayette e seu T-Rex de 10 toneladas, Devil Dinosaur. Depois que Lunella acidentalmente traz Devil Dinosaur para a Nova York dos dias atuais através de um vórtice temporal, a dupla trabalha junta para proteger o Lower East Side da cidade contra o perigo.