ジュラシック・ワールド/新たなる支配者(2022年)の出来事から5年後、地球の環境は恐竜にとって生活しづらいことが発覚した。生存している恐竜は現在、かつて豊富に生息していた環境と似た、遠隔地の熱帯地域に生息している[4][5]。秘密工作員のゾーラ・ベネットは遺伝子研究の製薬会社パーカー・ジェニングスのマーティン・クレブスに雇われ、古生物学者のヘンリー・ルーミス博士とチームリーダーのダンカン・キンケイドらと共に極秘任務を遂行する。彼らの目標は、ワクチンを作成するために、ティタノサウルス、ケツァルコアトルス、モササウルスの陸、海、空の恐竜からDNAサンプルを回収するために派遣された。彼らがこれらの特定の恐竜を狙っているのは大型の恐竜の方が回復力があり、陸、海、空の恐竜をターゲットにすることで、より柔軟なワクチンを作る事が出来、奇跡的に人間の命を救う薬の鍵が隠されているとしている為である。
ゾーラ率いる派遣されたチームはカリブ海のバルバドスから船で東へ出港し、バルバドスの東の方、南アメリカのスリナムから北の方の大西洋上にあるとされる立ち入り禁止となっているある孤島に向う。しかし、島付近でモササウルスからDNAを採取しようとしている時、3匹のスピノサウルスが現れ、モササウルスとスピノサウルスの争いに巻き込まれ、彼らはスピノサウルスに襲われ船は転覆し、ゾーラらチームは船で島近くに来ていた一般人の家族に遭遇し助けられ、両グループはたどり着いた島で立ち往生する。ゾーラ達はこの島がかつてジョン・ハモンドのインジェン社が、イスラ・ヌブラル島の恐竜のテーマパークジュラシック・パークを作る以前に恐竜造りの実験の研究施設として使われていた秘密の島である事を知る。島はインジェン社が昔、恐竜造りの実験に失敗して撤退した後、造られていた恐竜達や研究施設もろとも放棄され、その存在は隠蔽されて秘密にされていた。彼らは、この島が何十年に渡って繁栄してきた、失敗し突然変異した恐竜の生息地であることを知る。ゾーラは島で引き続き残りの空と陸の恐竜からDNAサンプルを得る為の任務を続行するが、雇い主のマーティンを信用しておらず、乗組員に恐竜のDNAサンプルを狙い、別の会社に渡そうとする裏切り者がいる。そんな中、彼らは檻から出た突然変異の恐竜ディストートゥス・レックスに追われながらも島からの脱出を試みる。