II y a 35 000 ans, les Néanderthaliens cèdent petit à petit la place aux Cromagnons, beaucoup plus évolués. Le Clan de la Caverne des Ours, néanderthalien, fuit devant les « Autres ». La petite Ayla est blessée par un lion après avoir perdu sa mère. Elle est recueillie par Iza la guérisseuse et Creb l'infirme. Mais le reste du clan est hostile, notamment Broud, le fils du chef Brun, car Ayla est une « Autre ». Ayla grandit cependant aux côtés d'Uba, le fils d'Iza. Iza lui apprend les recettes de guérisseuse afin qu'elle ait une vraie place dans le clan. Mais Broud humilie sans cesse la jeune fille et la viole à plusieurs reprises. Grâce a son habileté aux armés, Ayla sauve une petite fille des dents d'un loup. Pour avoir touché une arme, Ayla mérite la mort, mais comme elle a sauvé une enfant, elle est exclue du clan pour une saison. Enceinte de Broud, elle accouche d'un garçon, Durc, et arrive à survivre avec lui pendant tout l'hiver. Quand la tribu revient, Broud veut tuer l'enfant mais Brun s'y oppose et donne à Ayla le droit de chasser. Le clan se rend au grand rassemblement des Mog Hub. Ayla se présente en tant que guérisseuse de son clan, mais elle est rejetée à nouveau. Les jeunes désirant devenir chefs doivent affronter l'ours des cavernes. Broud fait partie des vainqueurs et au retour Brun lui cède sa place. Iza meurt. Ayla est désormais à la merci de Broud qui la veut pour femme ; il exige également que son fils soit éloigné et que Creb soit exclu du clan. Ayla s'insurge et Broud, fou de rage veut la tuer. Brun intervient alors, arrachant les insignes de chef du cou de son fils qui ne s'en montre pas digne. Ayla sait maintenant qu'elle appartient au monde des « Autres » et part à leur recherche, tandis que Durc, symbole du métissage entre les deux civilisations, suit le clan dont il deviendra un jour le chef.