지금도 공룡이 살아있다? 사실 확인을 위해 신문기자 멀론, 공룡 생존을 주장하는 챌린저 교수, 공룡 멸종을 주장하는 서멀리 교수, 유명한 탐험가 존 록스턴 경이 탐험에 나선다.
7월, 브라질에 도착한 탐험대는 파라마을에서 아마존강을 거슬러 올라갔다. 길 안내를 위해 조수 잠보와 고메즈를 고용했다. 카누 조차 갈 수 없는 얕은 강이 나오자 탐험대는 짐을 들어 줄 원주민 몇명을 더 고용했다. 그런데 이상하게 원주민들은 동행을 두려워했다.
챌린저 교수는 신비의 세계로 가는 지도를 펼친다. 지금은 죽고 없지만 원주민 마을에서 만났던 메이플 화이트가 만든 지도를 따라 야영지를 찾아나선다. 동굴 입구에 다달았을 때 갑자기 커다란 바위가 빠른 속소로 굴러왔다. 이상한 일이었다.
밤이 깊어지자 탐험대는 절벽 옆에 야영지를 만든 후 멧돼지를 굽는다. 갑자기 어둠 속에서 공룡이 날아와 고기를 낚아채갔다. 그것은 프테로닥티루스 익룡이었다. 탐험대는 공룡의 존재를 확신하고 신비의 세계가 위치한 절벽을 기어오를 방법을 찾는다.
높은 절벽을 기어오르는 일은 위험했다. 대신 절벽 옆에 있는 바위산을 올라 산꼭대기에서 큰 나무를 쓰러뜨려 다리를 만들기로 했다. 탐험대가 외나무다리를 만들어 미지의 세계로 건너 왔을 때 요란한 소리와 함께 나무 다리가 굴러 떨어졌다.
이런 이상한 현상은 바로 고메즈의 소행이었다. 그는 존 록스턴에게 복수하기위해 팀에 합류했던 것이다. 존 록스턴은 한때 노예상인 로페스에게 잡혔지만 기지를 발휘해 로페스를 죽이고 노예들을 구해준 적이 있었다. 고메즈가 바로 죽은 로페스의 동생이었다. 뒤따라오던 잠보가 고메즈를 붙잡아 때려눕혔다. 그러나 다리는 절벽 아래로 굴러 떨어져 없고 일꾼들은 미지의 세계가 두려워 도망가버렸다.
잠보는 밧줄을 던져 일주일치 식량과 무기를 옮겨주었다. 이렇게 모험이 시작되었고, 미지의 세계를 메이플 화이트 랜드라 이름 붙인다. 숲을 지나자 프테로닥티루스 수백마리가 열심히 고기를 뜯고 있었다. 프테로닥티루스와 눈이 마주치고 공격받아 죽을 뻔했다.
그날 밤, 거대한 육식 공룡을 만났지만 공룡은 불을 피해 사라졌다. 서멀리 교수는 공룡을 확인했으니 서둘러 이곳을 탈출하자고 말했지만 멀론은 더 탐험하고 싶었다.
깊은 밤 홀로 탐험에 나선다. 저 멀리 동굴 구멍에서 빨간 불빛이 새어 나왔다. 멀론은 서둘러 기지로 돌아가는 길에 6미터 정도 되는 구덩이에 빠졌다. 분명 사람이 만든 흔적이었다. 기지로 돌아와보니 탐험대는 핏자국만 남긴 채 사라지고 없었다.
멀론은 바위산에서 대기 중인 잠보에게 구조편지를 전하고 기지로 돌아온다. 옷이 갈기갈기 찢긴 록스턴 경을 만난다. 빨간 털복숭이 원시인들의 급습을 당했다는 것이다. 그곳은 공룡만 있는 것이 아니고 털복숭이 원시인, 아마존 원주민도 있었다.
멀론과 록스턴 경은 교수들을 구하기 위해 털복숭이 원시인 마을로 잠입한다. 교수들 말고 원주민도 잡혀있었다. 록스턴이 총을 쏘자 털복숭이 원시인들은 도망쳤다. 함께 탈출한 원주민은 탐험대에게 도움을 청했다. 원주민들은 원시인들과 전쟁을 준비하고 있었다. 멀론은 신비로운 세계에도 전쟁이 있다니 슬픈 기분이 들었다.
전쟁이 시작되었다. 처음에는 원주민들이 조금씩 밀리는 듯 했지만 록스턴 경의 끝내주는 사격솜씨로 원시인들은 도망쳤다. 원주민들은 전쟁에서 승리를 기념하며 진수성찬을 준비하였다. 탐험대는 공룡고기를 맛보았다.
어느날, 알로사우루스같은 거대한 육식 공룡이 마을을 덮쳤다. 총은 아무 소용없었다. 그러나 공룡은 원주민들이 쏘는 활과 화살을 맞고 숲속으로 사라졌다. 독초에서 짜낸 즙을 화살에 바른 것이었다. 탐험대는 삶의 지혜에 감탄한다.
탐험대는 원주민 마레타스의 도움으로 신비로운 세계에서 벗어나는 경로를 알아낸다. 덕분에 탐험대는 런던으로 돌아 올수 있었다.
서멀리 교수는 강단에 섰다. 교수는 그동안의 겪었던 이야기와 확실한 자료와 증거를 보여주었다. 객석에는 믿는 사람도 있었지만 의심하는 자들도 있었다. 챌린저 교수는 확실한 증거를 위해 커다란 상자를 가져와 뚜껑을 열었다. 새끼 프테로닥틸루스가 튀어나왔다. 익룡은 유리창을 깨고 달아나버렸다. 탐험대는 확실한 증거를 날려보내서 아쉬웠다.
록스터 경은 신비한 세계에서 얻은 다이아몬드 원석을 꺼내들며 다시 한번 탐험을 떠나자고 제안하며 소설은 끝난다.
