Keiner kennt die Tiefen der sieben Meere besser als Dokumentarfilmer Steve Zissou, der mit seinem "Team Zissou" das Leben unter Wasser im U-Boot erforscht. Aber Steve hat schon bessere Zeiten erlebt und setzt nun alles auf eine Karte, um sich mit einer aufsehenerregenden und womöglich letzten Expedition einen Platz in der Geschichte zu sichern. Bei seiner letzten Expedition kam Steves Partner Esteban du Plantier ums Leben, weil ihn ein bis dahin unbekannter Jaguarhai angegriffen hat. Diesem seltsamen Geschöpf will Steve nun an den Kragen. Zu seinen Expeditionsteilnehmern gehören der verschrobene Deutsche Klaus Daimler, der Sicherheitsexperte Pelé dos Santos, Anne-Marie Sakowitz, Steves angeblicher Sohn Ned Plimpton und die schwangere Journalistin Jane Winslett-Richardson. Schon kurz nach der Abfahrt häufen sich die Probleme und Steves langjähriger Widersacher Alistair Hennessey macht die Aufgabe auch nicht leichter.

Vier Jahre nach dem Desaster im Jurassic Park: Auf einer nahegelegenen Insel haben die Dinosaurier unbemerkt überlebt und können sich frei bewegen. Doch jetzt droht eine noch viel größere Gefahr - der Plan, die Dinosaurier einzufangen und auf das Festland zu bringen. John Hammond, der die Kontrolle über seine Gesellschaft "InGen" verloren hat, sieht die Chance, seine Fehler aus der Vergangenheit wiedergutzumachen und sendet eine Expedition, geleitet von Ian Malcolm, zur Insel, bevor der beauftragte Jagd-Trupp dort ankommt. Die zwei Gruppen stehen sich in extremer Gefahr gegenüber und müssen sich in einem Wettlauf gegen die Zeit zusammenschließen, um zu überleben...

John Hammond, ein reicher Unternehmer, errichtet auf einer einsamen Insel heimlich einen Erlebnispark, der für seine Gäste außergewöhnliche Attraktionen bereithält. Es ist gelungen, aus einer urzeitlichen DNA leibhaftige Dinosaurier ins Leben zu rufen. Bevor der Park für das Publikum geöffnet wird, lädt er einen führenden Paläontologen, dessen Freundin, eine Paläobotanikerin, einen berühmten Mathematiker und seine beiden wißbegierigen Enkel ein, um die besorgten Investoren zu beruhigen. Aber der Besuch seiner ersten Gäste verläuft alles andere als nach Plan. Die urzeitlichen Monster brechen aus, entziehen sich jeder Kontrolle und starten eine mörderische Jagd auf ihre Schöpfer ...