“國際遺傳公司”因為四年前侏羅紀公園災難而瀕臨破產，從公園死裡逃生的數學家伊恩·馬康姆一天受哈蒙德傳喚，被他告知之前的納布拉爾島只是為遊客準備的樂園區，真正的恐龍養殖區是面積更為廣闊、位於主島西南方向的“索拿島”，稱為“B區”；島上設施因幾年前發生風暴而棄置。哈蒙德解釋不久前曾有一個英國富有家庭私闖該島，一名小女孩遭島上恐龍弄傷，自己的野心侄子彼得·魯德洛藉由這起事故奪下公司控制權，準備利用索拿島上的恐龍群營利。而哈蒙德打算搶在魯德洛插手之前蒐集到足夠證據，向大眾證明無需干涉島上自由生存的恐龍。伊恩得知他的女友兼古生物學家莎拉·哈汀已率先抵達島上收集資料，一心只想將她平安帶回而立即召集隊伍奔向索拿島，然而他的小女兒凱莉躲入行動車間中偷偷跟去。
眾人到達索拿島內陸用探險裝置專家艾迪·卡爾準備的攝製型露營車到懸崖處安設營地，攝影師尼克·範·歐文進入叢林拍攝劍龍群時意外找到莎拉。然而這時，魯德洛率領狩獵隊一同上島，利用高階捕捉車具抓到副櫛龍、劍龍、馬門溪龍、似雞龍、厚頭龍、三角龍和細顎龍，伊恩推斷對方會將這些恐龍運回美國，放置到公司在聖地亞哥即將完工的新公園來為遊客觀賞。尼克看不慣這種偷獵行為，陪莎拉趁夜裡溜進對方營地開籠釋放所有恐龍，在營地造成大騷動，當時正在捕捉暴龍的狩獵隊長羅蘭·譚波被迫中途折返，訓斥副手迪特·史塔克指揮不當，並從鎖遭人剪斷這點得知島上還有其他人。
尼克與莎拉營救被當作捕捉暴龍誘餌的小暴龍，將其帶回車間縫合包紮傷口，但這麼做卻驚動島上的公母暴龍，追到車外要回它們的孩子。莎拉剛將幼龍還回去，兩隻暴龍為守護領地而開始嚴重毀壞整輛車間，而車的尾端則卡在懸崖邊慢慢下滑。艾迪及時趕回來試圖用吉普車繩索將車往回拉，但不巧碰上公母暴龍回來視察，殊死抵抗的艾迪被它們撕成兩半吃掉。車間直接墜下懸崖炸燬，伊恩、莎拉與尼克順著繩子爬上去被趕來的羅蘭一行人搭救。由於通訊裝置均毀加上無處可逃，兩方隊伍只能合作前往位於島中央的棄置行動中心，用那邊的通訊裝置來呼叫救援。隊伍行進叢林期間，迪特不慎走散而在森林深處迷路，最後滾下山丘遭到成群的細顎龍包圍並吃掉。晚間，隊伍在一片空地紮營睡覺，然而莎拉忽略自己外套沾上過幼龍血液，導致公母暴龍追蹤到營地展開攻擊。
隊伍遭母暴龍追趕時，尼克帶領凱莉與莎拉躲進瀑布中逃過一劫，其他隊員奔跑進長草叢後，遭遇迅猛龍群的埋伏而幾近全數喪生。後到的伊恩帶領尼克、凱莉和莎拉狂奔到達棄置行動中心外圍，尼克獨自進入主樓找到通訊裝置，並用路上撿到的揹包中的資料呼叫救援直升機前來。在廣場上，伊恩、凱莉與莎拉遭遇三隻偷溜進來的迅猛龍埋伏，經過一場驚險的周旋後，三人智鬥成功而擺脫它們，最後集體搭上救援直升機逃離索拿島。另一方面，羅蘭用高階麻醉標捕獲公暴龍，魯德洛迎接公司派的增援準備用船將公暴龍運回聖地亞哥，並再度捕獲小暴龍。而羅蘭因為這次行動損失過重，最後謝絕魯德洛提供的工作機會而搭機回國。伊恩和莎拉回國後立即趕往魯德洛在碼頭所舉行的釋出會，而當時碼頭海關發現運送貨船即將靠近碼頭卻依然全速行駛，最後整艘船失控撞毀碼頭甲板。
所有人上船檢視發現船員屍體遍佈，公暴龍於一瞬間從開啟的貨艙中逃出，突破海關進入聖地亞哥城市中大肆破壞。伊恩與莎拉認為唯一方法便是再次用幼龍做誘餌來將公暴龍引回船上，兩人於是開車到魯德洛未完工的新公園設施中救走處於麻醉的幼龍，順勢將暴龍一步一步引回碼頭。執迷不悟的魯德洛緊跟他們身後，企圖親自捉回被他們放回貨倉中的幼龍，卻最終發現自己被暴龍父子包圍，在腿被咬傷情況下遭幼龍撕成碎片。莎拉在遠處對暴龍發射麻醉標，讓它再度陷入沉睡，伊恩則第一時間將貨艙門關閉。隔天，美軍開貨船護送暴龍父子返回列為自然保護區的索拿島，並派遣海軍和空軍對索拿島進行嚴密封鎖。哈蒙德提議應該讓索拿島上的恐龍在無人類干預的情況下繁衍，最後引用馬康姆說過的話“生命會找到出路”。
