在洛克伍德莊園事件的四年后，恐龍在全球范圍內擴散并與人類爭奪生存空間。歐文·格雷迪（克里斯·帕拉特飾）隱居深山，教導梅西·洛克伍德（伊莎貝拉·瑟蒙飾）生存技能與恐龍共處之道，直至梅西與迅猛龍布魯幼崽被神秘組織綁架。與此同時，艾麗·塞特勒博士（勞拉·鄧恩飾）發現史前巨型蝗蟲肆虐農田的現象，促使她與古生物學家艾倫·格蘭特（山姆·尼爾飾）、混沌理論專家馬爾科姆（杰夫·高布倫飾）重聚調查。隨著歐文與前妻克萊爾（布萊絲·達拉斯·霍華德飾）聯手追查綁架案，兩組人馬在意大利恐龍保護地匯合，揭露跨國生物工程公司利用蝗蟲破壞農業以壟斷轉基因作物的陰謀，并發現該組織正秘密進行非法恐龍實驗。眾人最終摧毀實驗室設施，阻止了基因武器的擴散。