Londres, 1911. Une conférence paléontologique tenue par le professeur Summerlee est interrompue par le professeur Challenger, tout juste rentré d'une expédition en Amérique du Sud. Ce dernier avance l'hypothèse de l'existence de dinosaures vivants quelque part en Amazonie, sur un plateau encore inconnu et inexploré de l'Homme. Malgré la risée de l'assemblée, il fait alors part de son projet d'expédition pour repartir sur place et découvrir ce « monde perdu ». Se joignent au voyage de Challenger le journaliste Edward Malone, le chasseur Lord John Roxton et le professeur Summerlee lui-même (qui, armé de son esprit critique académique, n'attend qu'une occasion pour prouver la supercherie de son confrère). Le jeune Malone s'embarque surtout pour sa fiancée Gladys, qu'il aimerait à tout prix séduire en lui prouvant sa valeur par un acte héroïque.

In the 1930s a trio of unlikely adventurers set off to find a heretofore uncharted land. It has existed in stories and myths for centuries and is believed to be somewhere around the North Pole. Hounded by an overambitious agent of the USSR, the explorers end up finding much more than they ever expected.

Host Richard Crenna reviews various theories on the existence of a site for the legendary Atlantis described by Plato and envisioned by mystic Edgar Cayce.