6천 5백만년전, 적자생존의 원칙이 지배하던 지구는 공룡들이 주인이었다. 어느날 그들에게 거대한 배 모양을 한 타임머신이 나타난다. 타임머신의 선장 뉴아이즈는 렉스를 비롯한 공룡들에게 언어능력과 인간적 심성을 부여하여 쥬라기 시대로부터 현대 뉴욕의 거대도시로 시간과 공간의 이동을 시킨다. 가족도 없고 항상 외롭게 살아가지만 의기소침하지 않고 당당한 꼬마소년 루이. 어느날 루이는 뉴욕도심의 강을 따라 뗏목을 타고 가던중 하늘에서 떨어지는 공룡과 만난다. 따뜻한 마음씨를 가진 공룡들이었기에 춤을 추며 노래하자 온 도시가 아수라장이 되고 공룡에게 적대감과 두려움을 가지고 있는 사람들은 공룡들을 없애려 한다. 공룡들은 도망치다 스크류아이 박사가 있는 서커스단까지 쫓겨가고 음흉한 스크류아이 박사는 꼬마 루이를 볼모로 렉스를 비롯한 공룡들을 자신의 서커스에 이용하려 하는데.