Cela fait 8 ans que les dinosaures de John Hammond vivent seuls sur les îles de Isla Nublar et Isla Sorna. Le Dr Grant, rescapé d'un séjour sur Isla Nublar, s'est bien juré de ne plus les approcher. Mais poursuivant ses recherches, il rencontre un jour Paul et Amanda Kirby, qui se proposent de financer son travail contre un survol avec eux de Isla Sorna. Accompagné de son assistant Billy, il prend les airs, s'endort, et se réveille... sur l'île. L'excursion tourne au cauchemar : attaquée par un dinosaure, l'équipe tente de fuir mais manque son envol et s'écrase en pleine forêt. Les Kirby sont en réalité à la recherche de leur jeune fils Eric, disparu lors d'une approche de l'île. Tentant de rejoindre la côte, ils découvrent un nid de velociraptors, qui les pourchassent après que Billy a secrètement volé deux de leurs oeufs. Grant ne doit la vie sauve qu'à Eric, qui a survécu seul sur l'île. Le groupe part alors à la recherche de la côte. Utilisant un téléphone mobile par satellite, Grant tente de joindre une amie de son ancienne équipe, Ellie Sattler. Mais, attaqués de toute part par des dinosaures de nombreuses espèces, ils ne survivent que grâce au sacrifice de Billy. Echappant enfin à un groupe de velociraptors, à qui ils rendent leurs oeufs, ils sont sauvés par l'armée américaine, qui a également recueilli Billy, finalement sauf.