故事发生在美国的工业重镇芝加哥，时间是2054年。这一次影片所描述的并不是什么机器人暴动、怪兽进攻、异形伤人等的故事。而是在科学技术高度发达的几十年以后的未来，人们可以乘坐时空飞船穿越时空到达从前只能在自然和历史课上提到的神秘的白垩纪时代，并且，人们到那里已经不是单纯的科学考察之类的研究工作，而是已经达到了随意旅行观光的程度。然而，历史和大自然则用它们不可抗拒的力量再一次给了无知的人类一重大的教训甚至是毁灭性的打击。由于，一次前往白垩纪旅行队中的一名打猎者无意间踩死了一只蝴蝶。可不要小看这只蝴蝶，它恰好处于人类发展进化链中的重要一环，它的死将在很大程度上影响甚至是毁灭整个人类以及人类辛辛苦苦世世代代所创下的文明伟业。还好，这一事故被及时发现。于是，拯救人类的伟大行动就此开始了。肇事猎人特拉维斯（爱德华·伯恩斯），旅行队老板查理斯·哈顿（本·金斯利）以及穿越时空计算机的发明者女科学家索尼亚·兰德（凯瑟琳·迈考麦克）组成了这次拯救队伍的骨干。

　　接着，拯救队在进行了周密的计划之后，携带着各种科研探测设备以及防身的武器装备通过时空飞船来到事发的史前白垩纪，还那只关键的蝴蝶生命。然而，拯救行动不是那么一帆风顺的，在寻找和挽救的过程中，拯救队遭遇了前所未有的困难与磨难。陌生的自然环境、残暴的恐龙、凶猛的史前怪兽……无不威胁着拯救队员们的生命。

　　时间不停地流逝，人类正面临着死亡的考验，就连雄伟气派芝加哥城也瞬间被浓密的阴云所笼罩，似乎一切迹象都预示着人类的灭亡，人类文明发展到此真的会因为一只小小的蝴蝶而葬送？