A la suite d'un forage, une équipe de chercheurs a découvert un lac situé sous la calotte polaire entouré d'une épaisse végétation. Cette équipe a été exterminée par un animal préhistorique, le tyrannosaurus rex, monstre pesant quatre tonnes et mesurant treize mètres. Grand chasseur, Masten Thaust, riche industriel, décide d'agrandir sa collection de trophées et d'abattre le monstre. Il s'entoure du Dr Kawamoto, paléontologue, Chuck Wade, survivant de la dernière expédition, Bunta, un pisteur africain, et Francesca Banks, une journaliste désirant faire des photos de la bête...