120년 후의 개척 행성으로 떠나는 초호화 우주선 아발론 호. 여기엔 새로운 삶을 꿈꾸는 5,258명의 승객이 타고 있다. 그러나 알 수 없는 이유로 인해 짐 프레스턴(크리스 프랫)과 오로라 레인(제니퍼 로렌스)은 90년이나 일찍 동면 상태에서 깨어나게 된다. 서서히 서로를 의지하게 되는 두 사람은 우주선에 치명적인 결함이 있다는 사실을 발견하게 되고, 마침내 그들이 남들보다 먼저 깨어난 이유를 깨닫게 되는데…
수석 연구원 ‘조나단’과 그의 조수와 의사, 승무원으로 형성된 영국 원정대는 공룡의 증거를 찾고 현지 가이드와 헬리콥터 조종사가 팀에 합류하여 공룡을 추적하기 위해 정글로 향한다. 거기에 호기심 가득한 ‘조나단’의 아들 ‘루크’가 이 원정대에 몰래 참여한다. 그들이 탄 헬리콥터가 의문의 생물체에 의해 공격을 받고 한 번도 본 적 없는 미지의 세계에 추락하게 되는데..