Sinopsis: México, inicios del siglo XX: la americana T.J. Breckenridge, dueña de un circo, acaba de comprarle al gitano Carlos una nueva atracción: «El Diablo», un eohippus (diminuto caballo prehistórico) que Miguel (difunto hermano de Carlos) sacó del "prohibido" Valle de Gwangi. Pero una partida de gitanos, dirigidos por la superticiosa Tía Zorina, robará a «El Diablo» para devolverlo al "valle prohibido". T.J., acompañada por su novio Tuck Kirby, el huerfanito Lope y el profesor británico Horace Bromley, encabezará una expedición que se adentrará al inexplorado desierto en busca de «El Diablo». Siguiendo a los gitanos, los cowboys encontrarán el perdido Valle de Gwangi, habitado por gigantescos reptiles prehistóricos. Se da así inicio a una odisea cuyas consecuencias no solo afectarán a estos aventureros americanos, incursionando en un valle donde el tiempo se detuvo, sino también al mundo exterior...