Une expédition dirigée par le professeur Challenger quitte Londres pour le Brésil, dans le but de retrouver le Monde perdu, mentionné dans le journal de l'explorateur disparu Maple White. Cette expédition se compose du professeur Summerlee, de Sir John Roxton, du reporter Edward Malone et de Paula, la propre fille du professeur Maple White. Les voyageurs finissent par atteindre un mystérieux plateau dans la jungle amazonienne. Un spectacle fantastique s'offre à leurs yeux : cette contrée inconnue est demeurée comme aux premiers âges du monde, peuplée de dinosaures.