自家用ジャンボに乗り日本へ向かうマステン（リチャード・ブーン）は、大石油会社社長であると共に、世界でも有数なハンターの1人である。彼が訪日した目的は彼の会社の極東工場での興味深い報告を聞くためだ。それは、会社で開発した石油探索のための海底タンク、ポーラ・ボーラが北極で恐竜の棲息する秘境を発見したというニュース。マステンのハンターとしての血は燃え、早速、恐竜狩りが組織された。メンバーは彼の他に、チャック（スティーヴン・キーツ）、ポーラ・ボーラの発明者の川本（中村哲）、従者の黒人ブンタ（ルーサー・ラックリー）、そして新聞記者フランキー（ジョン・ヴァン・アーク）の5人だ。彼らは北極に浮ぶ基地より、ポーラ・ボーラに乗って目的地に向かった。まず、海底を潜航、そして急上昇して火口湖へ。湖面にはプレシオザウルス、空には翼竜という世界。やがて、上陸しジャングルを進む一行をティラノザウルスが襲う。射つマステン。「なぜ射つの？恐竜を観察するのが目的のはずよ」。動物愛護者のフランキーは、マステンをせめる。恐竜の前には銃も威力を失い、ゆっくりと何事もなかったかのように恐竜は去っていった。そして、彼らの留守中、恐竜がキャンプを襲い、川本は死に、ポーラ・ボーラは恐竜にくわえられて持ち去られる。船がない以上、生還はできない。そんなある日、原始人達が彼らを襲った。手製の武器でおいはらうマステン。そんな彼に興味を持ったのか、原始人の女（関谷ますみ）が、1人一行についてきた。やがて女にヘーゼルと名がつけられた。あいかわらずマステンは恐竜を倒すことに夢中になっている。そんなある日、チャックがポーラ・ボーラを発見。悪戦苦闘の末、船を手中に収めることに成功する。出発の時は来た。が、マステンは恐竜を殺ってからだという。彼を湖岸に残し、船は出発した。やがて、1人残ったマステンは、ヘーゼルと共にどことも知れず歩みだす。そして2人の背後から、あの恐竜の鳴き声があざけ笑うかのように響いた。