Professor Challenger, ünlü bir biyolog ve antropolog, Londra Zooloji Derneği'ne, Amazon Havzası'nda ve neredeyse bilinmeyen bir platoya yapılan bir keşif gezisinde, iddia edilen tükenmiş hayvanların, dahil olmak üzere dinozorların yaşayan örneklerini keşfettiğini bildirir. Derneği, plato için ikinci bir keşif gezisini sponsor olmaya davet eder. Challenger'ın hayal kırıklığına uğramasına rağmen, ikinci seyahatine katılmak için çok az bilimsel kişi çeker. Bu keşif grubu, büyük avcı Lord John Roxton, ve gazeteci Ed Malone'u içerir; yayıncısı keşif için ödeme yapmak için 100.000 dolar avans verir. Yayıncının maceracı kızı Jennifer ve oğlu David, Amazon'un başında gruba katılır. Grubun içinde Zoological Society büyük adamı Professor Summerlee, helikopter pilotu Manuel Gomez ve yardımcısı Jose Costa da bulunmaktadır. Platonun ilk gecesinde, bir dinozor helikopteri mahveder. Keşif devam ettikçe, Malone, dev örümceğe kadar bir ilkel orman kızını kovalar, onu öldürür ve kampa geri getirir. Yerli kız daha sonra David'e aşık olur. Roxton diğerleriyle tartışır ve Jennifer üzerindeki kıskançlıklar Malone ve Roxton arasında bir yumruklaşmaya yol açar. Önceki bir kaşifin günlüğünü keşfederler, kaybolan Burton White'ın günlüğü. Günlükte Roxton birkaç kez adı geçer. Roxton, üç yıl önce platoyu ziyaret ettiğini ve platonun elmaslarla dolu olduğunu iddia eder. Bu, Jose'nin plato'dan kaçmak için kendi başına çıkmak yerine grupta kalmaya motive eder. Bir noktada, Malone ve Jennifer diğerlerinden ayrılır ve iki dinozor arasında ölüme yakın bir karşılaşma yaşarlar. Yerliler grupları yakalar, ancak akşam yemeği olmadan önce orman kızı onları platonun dışına çıkaran bir yeraltı geçidine götürür. Yolda, Burton White'ı, şimdi kör bir keşiş olarak yaşayanı keşfederler (Yerlilerin körleri öldürme yasağı vardır). Daha fazla engelle karşılaşırlar - yerlilerin takibi, örümcek bitkileri, "Lanetliler Mezarlığı" ve elmasları koruyan lav çukurunda bir dinozor, Costa'yı öldürür. Gomez, dinozoru öldüren bir kaya barajını kırarken kendini feda eder. Volkanik bir patlama sırasında, Challenger partisinin hayatta kalanları plato'dan kaçar, Challenger bir Tyrannosaurus rex yumurtasını taşır. Partinin mali güvenliği, Lord Roxton'ın av ceketinin birkaç cebini elmaslarla doldurması ve bunları herkesle paylaşması sayesinde sağlamdır. Yumurta kazara düştüğünde çatlar ve Professor Challenger, bebek T. Rex'i Londra'ya geri götürmeye karar verir.