I Amazonasregnskogen skyter professor George Challenger et dyr som han tror er en dinosaur av typen Pterosauria. Tilbake til England går Challenger til en forelesning ved Natural History Museum, som blir arrangert av hans rival: professor Leo Summerlee. Challenger foreslår en ny ekspedisjon i håp om å oppdage pterosaurens hjem, men dette blir snart avvist av resten av det vitenskapelige miljøet i England. Imidlertid melder Lord John Roxton og Daily Gazette-spaltist Edward Malone seg begge frivillige til å bli med, og finansiere en ekspedisjon til regnskogen.