El doctor Alan Grant (Sam Neill), uno de los primeros paleontólogos del mundo y el único sobreviviente de las anteriores aventuras jurásicas, acepta por necesidad un trabajo que había jurado no volver a hacer: regresar a la Isla Sorna, aledaña a Costa Rica, donde la compañía InGen había resucitado artificialmente a gigantescos y peligrosos dinosaurios.
Acompañado por su protegido (Alessandro Nivola), Grant sospecha que algo erróneo sucede, cuando el piloto se prepara para aterrizar en la isla. Enojado y alarmado, Grant comienza a protestar, cuando de pronto se estrella con ellos una enorme criatura y los obliga a aterrizar de emergencia.
Una vez más, desamparado en una isla habitada por dinosaurios que habían sido clonados genéticamente, Grant descubre finalmente que fue víctima de una “emboscada” por parte de su anfitrión. La excursión nunca tuvo la intención de ser una simple gira aérea, sino, más bien una investigación y una misión de rescate.
Los Kirby, una pareja de clase media que se ha divorciado, lo han contratado para rescatar a su hijo de 14 años, Eric, interpretado por Trevor Morgan, quien desapareció mientras tomaba vacaciones.
Obligado por las circunstancias, Grant colabora por encontrar al adolescente y de paso, tratar de salir con vida de esa nueva pesadilla, donde surgen espantosas criaturas clonadas por InGen y de las cuales no tenían información alguna. Son capaces de cazar tanto en la tierra como bajo el agua.
