La sècheresse pousse les derniers dinosaures à s'exiler. En route vers la fertile vallée des Merveilles, Petit-Pied, un jeune brontosaure de la famille herbivore des Longs Cous, est séparé de sa famille par l'attaque d'un dinosaure carnivore, un Dent Tranchante, qui tue sa mère. Un violent séisme finit d'isoler Petit-Pied, qui chemine désormais seul. Mais il rencontre bientôt trois dinosaures de son âge, Cera, Petrie et Becky, qui vont l'accompagner dans son périple. Mais pour les quatre jeunes aventuriers, la route est longue et les dangers sont multiples.