Ett skelett av en köttätande jurassisk dinosaurie, theropoden, upptäcktes av vårstormarna vid stranden Lavernock, Vale of Glamorgan, 2014.
Dinosaurens saknade fot hittades på stranden av paleontologistudenten Sam Davies från Bridgend i början av månaden.
"Min första reaktion var att jag hade tur", sade han.
Teropodens fossiliserade skelett - en avlägsen kusin till jätten Tyrannosaurus rex - visades upp på Nationalmuseet Cardiffs huvudsal i juni efter att den hittats av de fossiljaktande bröderna Nick och Rob Hanigan.
Herr Davies, som studerar vid universitetet i Portsmouth, besökte Lavernock i närheten av Penarth, efter att hans lärare hade sagt till honom att klipporna var rika på fossil.
Han anlände bara timmar efter en klippa fall hade avslöjat fossilet och innan det kunde tvättas bort av tidvattnet.
"Det var ren tur att jag hittade den. Det var bara att sitta på toppen av en stenplatta, sa han.
Hans handledare, dr David Martill, bekräftade att fyndet var den saknade foten på den nyligen upptäckta dinosaurien, efter att eleven mejlat en bild.
Dr Martill sa: "Detta var en chans-i-miljon hitta och belyser hur viktigt det är att uppmuntra fossil jakt i detta land."
Han sa att exemplaret skulle hjälpa till att kartlägga utvecklingen av dinosauriefötter.
Foten har donerats till Amgueddfa Cymru, som hoppas kunna visa upp den med resten av skelettet snart.
Doktor Caroline Buttler, chef för paleontologi vid museet, sade: " Den dinosaurie som Nick och Rob Hanigan fann är det första skelettet till en teropod som hittades i Wales.
"Sams fynd bidrar till dess betydelse eftersom vi kan lära oss mer om djuret och hur det är relaterat till dinosaurierna som så småningom utvecklades till fåglar."
Den fossiliserade foten av en dinosaurie har upptäckts på en strand i södra Wales, National Museum Wales har meddelat.