Et si l'astéroïde qui a frappé la Terre et provoqué l'extinction des dinosaures il y a 65 millions d'années avait évité la planète bleue ? Les gigantesques reptiles auraient continué à vivre paisiblement et rencontré des humains. C'est le cas d'un jeune apatosaure doux, maladroit et craintif nommé Arlo. Après avoir vécu une tragédie familiale, Arlo se perd et croise le chemin de Spot, un petit garçon sauvage et très dégourdi. Alors qu'ils effectuent ensemble un périple à travers un environnement hostile, Arlo apprend à surmonter ses peurs et découvre au fur et à mesure ce dont il est vraiment capable.