故事發生在美國的工業重鎮芝加哥，時間是2054年。這一次影片所描述的并不是什么機器人暴動、怪獸進攻、異形傷人等的故事。而是在科學技術高度發達的幾十年以后的未來，人們可以乘坐時空飛船穿越時空到達從前只能在自然和歷史課上提到的神秘的白堊紀時代，并且，人們到那里已經不是單純的科學考察之類的研究工作，而是已經達到了隨意旅行觀光的程度。然而，歷史和大自然則用它們不可抗拒的力量再一次給了無知的人類一重大的教訓甚至是毀滅性的打擊。由于，一次前往白堊紀旅行隊中的一名打獵者無意間踩死了一只蝴蝶。可不要小看這只蝴蝶，它恰好處于人類發展進化鏈中的重要一環，它的死將在很大程度上影響甚至是毀滅整個人類以及人類辛辛苦苦世世代代所創下的文明偉業。還好，這一事故被及時發現。于是，拯救人類的偉大行動就此開始了。肇事獵人特拉維斯(愛德華·伯恩斯)，旅行隊老板查理斯·哈頓(本·金斯利)以及穿越時空計算機的發明者女科學家索尼亞·蘭德(凱瑟琳·邁考麥克)組成了這次拯救隊伍的骨乾。
    接著，拯救隊在進行了周密的計劃之后，攜帶著各種科研探測設備以及防身的武器裝備通過時空飛船來到事發的史前白堊紀，還那只關鍵的蝴蝶生命。然而，拯救行動不是那么一帆風順的，在尋找和挽救的過程中，拯救隊遭遇了前所未有的困難與磨難。陌生的自然環境、殘暴的恐龍、兇猛的史前怪獸……無不威脅著拯救隊員們的生命。
    時間不停地流逝，人類正面臨著死亡的考驗，就連雄偉氣派芝加哥城也瞬間被濃密的陰云所徽郑�似乎一切跡象都預示著人類的滅亡，人類文明發展到此真的會因為一只小小的蝴蝶而葬送？