La famiglia Marshall (il padre Rick, il figlio Will e la figlia Holly) resta intrappolata in un mondo alternativo abitato da dinosauri, da una tribù di primati chiamati Pakuni e da aggressive creature lucertola chiamate Sleestak. La serie è incentrata sugli sforzi dei Marshall per sopravvivere e trovare un modo per tornare al loro mondo, ma anche l'esplorazione dei luoghi esotici della terra perduta è una parte costante della storia.[1] I Marshall sono catapultati nel misterioso mondo per mezzo di un portale dimensionale. Attrezzati solo per un breve viaggio in campeggio, si rifugiano in una grotta e utilizzano strumenti improvvisati per sopravvivere. I loro incontri più comuni e pericolosi avvengono con i dinosauri, in particolare un Tyrannosaurus rex a cui danno il soprannome di "Grumpy", che frequenta la zona della loro casa/caverna. Tuttavia, molti dei dinosauri sono erbivori, innocui per i Marshall. Uno particolarmente docile è un giovane brontosauro a cui danno il soprannome di "Cucciolo", e che la famiglia tratta come un animale domestico. Oltre alle due tribù, altri pericoli per i tre componenti della famiglia Marshall provengono da una varietà di creature pericolose, tecnologie misteriose e strani luoghi. I tre sono a volte aiutati da Enik, un Altrusiano (antenati degli Sleestak creatori dei portali del tempo). All'inizio della terza stagione Rick Marshall accidentalmente ritorna al suo tempo da solo, lasciando i suoi figli alle spalle, e viene sostituito da suo fratello Jack (per spiegare l'assenza dell'attore Spencer Milligan).