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故事讲述一处仍未被发现的世外桃源，在那里，人与高度进化的恐龙和平共存。有一次，美国富商法兰奇驾驶小型飞机，与两个儿子家洛及大卫准备前往加勒比海度假。不过，途中飞机遇到飓风坠入海中，两个儿子成功逃脱后被海水冲到一个神秘的小岛，法兰奇随飞机沈入海底，生死未卜。两个儿子受一位正在进行研究的当地考古学家帮助，进入了恐龙帝国。岛上的人不仅跟外面的人非常不同，而且跟应该灭绝了六千五百万年的恐龙一起居住。两人不断寻求逃出小岛的办法，途中无意抵达恐龙帝国的首都——瀑布城。他们知道对上一次有人来到恐龙帝国已经是1940年代的事了，恐龙帝国有一个自己的语言系统，有一个没有了最尾一条的律法和国王领导着。当他们开始融入当地生活的时候，恐龙帝国平静的背后原来隐藏著暗涌。关系到恐龙帝国存亡的太阳石(Sunstone)，亦正是控制恐龙和人类平衡的关键，正在逐一失效。在那里从来没有发生过的怪事——例如暴龙、翼龙失常等等陆续发生。

为了拯救危在旦夕的恐龙帝国，家洛和大卫必须找到最尾的一条律法，因为它正是关键。最后，那位当地考古学家表面上替他们找到往藏有太阳石和律法的秘密海底山洞，不过考古学家另有阴谋。两人在秘密海底山洞找到了父亲，并找到了最尾的一条律法——Find the light(找光)。他们从壁画知道当地的恐龙乃由于躲避在地下山洞而幸免于难。他们亦在山洞找到了大批的太阳石。最后，他们在发狂的翼龙群向首都发动总攻击之前，用太阳石解决了危机。