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Una madre di iguanodonte è costretta ad abbandonare il suo nido nel corso di un attacco di carnotauro. L'unico uovo superstite viaggia attraverso diverse situazioni, tra cui il volo di un geosternbergia, prima di finire su un'isola di lemuri. Lì, l'uovo si schiude davanti a Plio, suo padre Yar e suo fratello Zini. Plio dà al cucciolo neonato il nome di Aladar e lo alleva. Anni dopo, Aladar e i lemuri prendono parte alla stagione degli amori, dove Zini si ritrova senza compagna. Pochi istanti dopo la fine del rituale, una meteora colpisce e distrugge l'isola, lasciando Aladar, Plio, sua figlia Suri, Yar e Zini (unici sopravvissuti) a nuotare fino alla terraferma. La famiglia piange per la perdita della loro casa e dei loro amici prima di andarsene.

Mentre attraversano una landa desertica, Aladar e la sua famiglia vengono attaccati da un gruppo di Velociraptor. Dopo essergli sfuggiti, si imbattono in un branco multispecie di dinosauri superstiti guidati da Kron e Bruton, in viaggio per raggiungere i "Terreni di Cova", una valle ancora intatta dove si potrAnno rifugiare. Aladar e i lemuri fAnno amicizia con le anziane Baylene ed Eema e con l'anchilosauro domestico di Eema, Url. Insieme migrano fino a raggiungere un lago su cui avevano fatto affidamento in viaggi passati. Anche se il lago è stato apparentemente prosciugato dalla meteora, Aladar e Baylene scoprono che l'acqua è sepolta sotto la superficie asciutta del lago, salvando il branco dalla disidratazione. Impressionata dai modi compassionevoli di Aladar, Neera, la sorella di Kron, incomincia a innamorarsi di lui. Nel frattempo, una coppia di carnotauri trova tracce del branco e comincia a seguirlo. Più tardi, durante una missione di ricerca, Bruton viene attaccato e ferito dai predatori, quindi fugge e torna a informare Kron mettendo tutto il branco in grave pericolo. Kron accelera il passo e fa evacuare il branco, lasciando indietro Aladar, i suoi amici e Bruton mentre i carnotauri sono alla loro ricerca.

Durante un temporale, i ritardatari trascorrono la notte in una grotta vicina, prima di essere scoperti e attaccati dai predatori. Bruton si sacrifica per provocare una frana che uccide sé stesso e uno dei carnotauri. Mentre il resto del gruppo fugge attraverso la grotta, il carnotauro superstite riprende la ricerca del branco. Aladar, quando raggiungono un vicolo cieco, cerca di spostare delle rocce per farli uscire ma il passaggio viene totalmente bloccato dalla frana che ne segue e a quel punto il giovane dinosauro perde le speranze, ma Baylene lo rimprovera e lo convince ad andare avanti raccontandogli come ha ispirato loro a fare lo stesso. Insieme, Aladar e i suoi amici abbattono il vicolo cieco e trovano dall'altra parte i Terreni di Cova. Eema vede però una grande parete di roccia formata da una frana che ha bloccato l'ingresso originale alla valle. Sapendo che il branco morirà arrampicandosi su di essa, Aladar ritorna da solo nel deserto per cercarlo, inseguito dal carnotauro.

Aladar raggiunge il branco e suggerisce un modo più sicuro per entrare nella valle, ma Kron lo combatte con rabbia. Neera ferma Kron poco prima che uccida Aladar e il branco lo abbandona, prendendo Aladar come nuovo leader. Mentre si prepara a partire, il branco viene messo spalle al muro dal carnotauro. Aladar sprona il branco a stare insieme per spaventare il predatore. Inizialmente è Aladar a fronteggiare da solo il Carnotauro, ma di lì a poco Neera e gli altri dinosauri, incoraggiati dal gesto del loro leader, si uniscono nel coro di versi. Il carnotauro, rendendosi conto di non poterli sconfiggere insieme, indietreggia fino a un angolo ma vede Kron da solo che sta scalando la parete e lo bracca. Arrivato in cima Kron scopre che Aladar aveva ragione e, rimasto senza via di fuga, tenta di difendersi ma viene sopraffatto dal carnotauro, che lo sbatte fatalmente contro la parete. Mentre si appresta a finirlo, interviene Neera a difesa del fratello ma viene respinta e ha inizio un epico scontro tra Aladar e il teropode. Il primo riesce alla fine a spingerlo sull'orlo del dirupo, che cede sotto il peso del dinosauro e si sfracella, mentre Aladar riesce ad aggrapparsi. Kron tuttavia è morto per le ferite interne riportate e Aladar consola Neera. Aladar e Neera conducono così la mandria ai Terreni di Cova e ne fAnno la loro nuova casa. Lì, qualche tempo dopo, nasce una nuova generazione di dinosauri, tra cui i figli di Aladar e Neera, e i lemuri trovano altri membri della loro specie (incluse diverse femmine per Zini), così tutti possono intraprendere una nuova vita insieme.