En las playas de Costa Rica comienzan a aparecer cadáveres de extraños animales. Richard Levine, un ambicioso paleontólogo, decide investigar el origen de los animales, convencido de que éstos serían la evidencia que probaría la existencia de un hipotético «mundo perdido», una tierra inexplorada y habitada todavía por los dinosaurios.
El excéntrico matemático Ian Malcolm, sobreviviente de los eventos de la primera novela, y el ingeniero de materiales Jack «Doc» Thorne reciben una llamada satelital de Levine, diciendo que se encuentra atrapado en una isla llamada Enclave B y necesita ayuda. Ellos organizan una operación de rescate con ayuda del mecánico Eddie Carr y se dirigen a isla Sorna, luego de determinar que ese es el sitio llamado Enclave B. Con ellos viajan escondidos R. B. «Arby» Benton, un niño genio de once años que puede usar una computadora mejor que muchos adultos, y Kelly Curtis, de trece años y amiga de Arby. La isla es una instalación secreta de la empresa InGen, que se encuentra en bancarrota, donde ellos mantenían los dinosaurios antes de transferirlos al Parque Jurásico.
Al mismo tiempo, Lewis Dodgson, el inescrupuloso genetista en Biosyn (archirrival de InGen), responsable de que Dennis Nedry desencadenara el incidente de isla Nublar en la anterior novela, se dirige a Isla Sorna, junto a otros dos colegas, con intenciones de robar huevos de dinosaurios. Sarah Harding, una observadora de la vida silvestre y amiga de Malcolm, también viaja a la isla con ello
